Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Устройство ПК

Содержание:

Введение

Знакомство с персональным компьютером начинается с его составляющих частей, поэтому нужно знать их виды и характеристики. Как привило, персональные компьютеры состоят из трех частей: системного блока, устройств ввода и монитора.

Системный блок компьютера состоит из множества блоков, которые в свою очередь состоят из множества элементов. К нему можно подключать различные устройства ввода/вывода информации, расширяя тем самым его функциональные возможности. Как правило, они подсоединяются через специальные разъемы, находящиеся обычно на задней стенке системного блока. Кроме монитора и клавиатуры такими устройствами являются мышь, принтер, сканер и т.д.

В системном блоке размещаются следующие элементы (не обязательно все сразу):

— Блок питания

— Накопитель на жестком магнитном диске (HDD)

— Накопитель на гибком магнитном диске (FDD)

— Накопитель на компакт-диске или dvd-диске (CD/DVD ROM)

— Разъемы для дополнительных устройств (порты) на задней (иногда и на передней) панели, и др.

— Системная плата (ее чаще называют материнской), которая, в свою очередь, содержит: процессор, оперативную память.

Далее будут рассмотрены основные компоненты компьютера и его принцип работы, чтобы понять особенность взаимодействия составляющих его устройств.

1. Центральный процессор

Центральный процессор представляет собой сверхбольшую интегральную схему, выполненную на кремниевой пластине (рис. 1).

Рис. 1. Процессор Intel Core i7.

Процессор является главной составляющие аппаратного обеспечения компьютера, способной выполнять машинные коды. Микросхема процессора имеет сотни выводов, с помощью которых она подключается к специальному разъему на материнской плате. Поверх процессора устанавливается вентилятор системы охлаждения (кулер).

Система охлаждения процессора является критически важной для его работы, так как в процессе функционирования он выделяет большое количество тепла, которое при плохом теплоотводе может привести к быстрому перегреву процессора и выходу его из строя. Основными характеристиками центрального процессора являются:

Тактовая частота;
Производительность;
Энергопотребление;
Архитектура.

Также важной характеристикой микропроцессора являются нормы технологического процесса, по которому он был изготовлен. Технологически процессор изготавливают с помощью фотолитографии. Проектной нормой данного технологического процесса является его разрешающая способность, которая измеряется в мкм и нм. Чем меньше размер полупроводниковых структур размещаемых на кристалле, тем выше характеристики получаемого устройства, в смысле потребления электроэнергии и производительности. Первые процессоры изготавливались по нормам 3 мкм, что соответствует разрешению литографического оборудования, равному 3 микронам.

К 2002-2003 годам был достигнут уровень разрешения равный 90 нм. В частности именно по этой технологии изготавливался центральный процессор Pentium 4 фирмы Intel. Современные технологии подразумевают использование норм менее 20 нм. По такой технологии, в частности производятся процессоры:

Intel Ivy Bridge;
Intel Haswell;
Intel Bay Trail-M.

Существует информацию о том, что компания Intel собирается запустить серийный выпуск микропроцессоров, изготовленных по технологии 10 нм, к 2018 году.

Основной задачей процессора является выполнение команд, извлекаемых последовательно из оперативной памяти. Соответственно, производительность компьютера в целом определяется количеством операций, которое процессор успевает сделать за единицу времени. Это количество зависит от таких параметров процессора, как: тактовая частота, количество ядер, объем кэш-памяти.

1.1. Тактовая частота

Центральным каналом, по которому передаются данные внутри компьютера, является системная шина. Именно она соединяет процессор с другими устройствами. В процессорах Intel системная шина была главным коммуникационным интерфейсом до середины 2000-х годов. В многоядерной архитектуре системная шина используется для общения с «внешними» по отношению к процессору устройствами. Кэш-память процессора, а также его ядра обмениваются данными с помощью шины кэш-памяти второго уровня.

Различают внешнюю и внутреннюю тактовые частоты

внутренняя тактовая частота – это частота, с которой работают схемы внутри процессора.
внешняя тактовая частота определяет скорость обмена данными между оперативной памятью и процессором.

Собственная тактовая частота процессора задает теоретическое количество операций, которое процессор способен выполнить за одну секунду. Фактическое же количество операций всегда меньше указанной тактовой частоты. Это связано с тем, что многие элементарные математические операции требуют для своего исполнения несколько тактов процессора.

Современные компьютеры используют множитель, или коэффициент умножения для получения тактовой частоты ядра центрального процессора. Если умножить частоту системной шины на данный множитель, мы получим реальную частоту, с которой работает процессор. В наше время на смену системной шине пришли такие технологии как:

HyperTransport – двунаправленная компьютерная шина обладающая малыми задержками и высокой пропускной способностью. Технология была разработана компанией AMD, и используется такими компаниями как nVidia, HP, IBM, Cisco Systems. Шина HyperTransport позволяет напрямую подключать устройства расширения PCI к процессору, что в частности невозможно для процессора Intel, в которых для соединения шины процессора с шиной внешнего устройства необходимы специальные адаптеры – северный мост и южный мост.
QPI – последовательная когерентная шина соединяющая процессор с чипсетом. Данная шина широко используется компанией Intel в качестве соединителя центрального процессора с северным мостом материнской платы.
DMI – последовательная шина применяемая фирмой Intel для соединения южного моста материнской платы с северным.

1.2. Количество ядер

Увеличение тактовой частоты ограничено законами физики и скоростью распространения сигнала по кремниевой пластине. Если раньше производительность вычислительной машины с каждым поколением увеличивалась на порядок, то современные процессоры в этом отношении достигли своего максимума. Для увеличения производительности в одном корпусе размещают несколько процессорных ядер. Тактовая частота многоядерных процессоров обычно значительно ниже, чем одноядерных. Это сделано, для того чтобы уменьшить энергопотребление без ущерба производительности. Так двукратное снижение тактовой частоты с одновременным двукратным увеличением количества ядер позволяет обеспечить ту же производительность притом, что энергопотребление снизится в четыре раза.

Архитектура многоядерного процессора имеет свои особенности по сравнению с архитектурой симметричных мультипроцессоров (SMP). SMP – это технология, позволяющая подключить к общей памяти два и более независимых процессора. Использование многоядерных процессоров позволяет получить заметный выигрыш в производительности только при соответствующем подходе к написанию программного обеспечения. Если приложение не распараллелено и не оптимизировано для многопоточной архитектуры дополнительные ядра не принесут никакой выгоды.

Тенденцией последнего времени является дальнейшее наращивание ядер процессора, поскольку подобная стратегия признана ведущими производителями микросхем Intel, AMD, IBM как наиболее приоритетная.

1.3. Кэш память

Кэш-память является буфером, позволяющим процессору обрабатывать информацию с наибольшей доступной скоростью. Следует отличать кэш-память от основной памяти компьютера. Кэш-память располагается на самом кристалле процессора.

Самым узким местом вычислительной системы является узел передачи данных между процессором и оперативной памятью. Наибольшей производительности можно достичь в случае использования кэш-памяти, когда тактовая частота основной памяти значительно меньше тактовой частоты процессора.

Различают следующие уровни кэша (рис. 2):

Регистры (их иногда называют кэшом нулевого уровня L0) - сверхбыстрая память, используемая самим процессором. Эта память используется в основном операционной системой и недоступна программисту.
Кэш первого уровня L1 – работает на одной частоте с процессором, что позволяет обращаться к нему каждый такт.
Кэш второго уровня L2 – является вторым по быстродействия после L1. Его объем колеблется от 128 Кб до 12 Мб.
Кэш третьего уровня L3 имеет наибольший объем, но и наименьшее быстродействие.
В некоторых системах выделяют также кэш четвертого уровня, используемого для высокопроизводительных серверов.

Рис. 2. Организация взаимодействия процессора с основной памятью.

2. Оперативная память

Вторым по значимости устройством компьютера является оперативное запоминающее устройство – основная память компьютера. Эта часть памяти используется для хранения кодов программ, а также данных, обрабатываемых процессором. Процессор, как уже было сказано, обменивается данными с оперативной памятью непосредственно, либо через кэш (рис. 3).

Рис.3. Модули оперативной памяти.

Оперативная память является энергозависимой, иными словами после выключения питания все данные пропадают или стираются. Современные материнские платы поддерживают режим гибернации, в котором питание оперативной памяти отключается, а ее содержимое записывается на жесткий диск. Оперативная память представляет собой внешний модуль, подключаемый к специальному разъему на материнской плате. Модули оперативной памяти организованы по принципу устройства с произвольным доступом, позволяющие получить доступ к любой ячейки памяти в независимости от ее расположения.

Динамическая оперативная память является наиболее экономичным видом памяти. Она обладает меньшим быстродействием по сравнению со статической памятью, но дешевле в производстве. По этой причине основная оперативная память строится на модулях динамической памяти, а кэш-память процессора использует память статического типа.

2.1. DRAM

Модуль оперативной памяти является небольшой печатной платой, с размещенными на ней микросхемами. В качестве основного материала используется полупроводники. Информация размером от 1 до 4 бит может храниться в одной ячейки памяти. Совокупность таких ячеек образует матрицу памяти называемую страницей, а совокупность таких страниц называется банк памяти. Расположенные внутри микросхем ячейки памяти состоят их конденсаторов и транзисторов (рис. 4).

Рис. 4. Модуль DRAM.

При этом для записи единичного бита конденсатор заряжается, а при записи нулевого бита разряжается. Соответственно прекращение подачи питания приводит к тому, что конденсаторы разряжаются и элементарные ячейки памяти обнуляются. Из этого следует необходимость постоянного поддержания уровня заряда конденсаторов путем перезарядки. Процесс перезарядки называется регенерацией памяти. Специальный контроллер материнской платы управляет процессом регенерации. Очевидно, что во время регенерации память недоступна для обмена данными, что существенно тормозит работу компьютера.

Главными параметрами DRAM являются:

Рабочая частота;
Тайминг.

Под таймингом понимается промежуток времени, который необходим, для того чтобы обратится к конкретной ячейке данной страницы банка памяти. Различают тайминг, связанный с временем полного доступа и определяющий задержку между подачей номера строки и номера столбца. Следующим видом тайминга является время рабочего цикла, которое определяет задержку между подачей номера столбца и получением содержимого ячейки. Последний вид тайминга характеризует задержку между чтением последней ячейки и подачей номера новой строки. Скорость работы оперативной памяти тем выше, чем меньше величины таймингов.

Перечисли типы DRAM в хронологическом порядке.

PM DRAM является динамической памятью первого поколения выпускаемого в начале 90-х годов.
FPM DRAM – динамическая память с улучшенным быстродействием, популярная в середине 90-х годов.
EDO DRAM появилась на рынке в 1996 году, придя на замену устаревшей FPM DRAM, не совместимой с новым процессоров Intel Pentium.
SDR SDRAM – синхронная динамическая память одиночной частоты. Данная память характеризуется использованием тактового генератора для синхронизации сигналов и конвейерной обработкой информации.
DDR SDRAM отличается от SDR SDRAM удвоенной скоростью передачи данных. Память типа DDR SDRAM работают на частотах 100, 133, 166, 200 МГц. Удвоение частоты приводит к тому, что эффективная частота передача данных лежит в диапазоне от 200 до 400 МГц.
DDR2 SDRAM – динамическая память впервые выпущенная в 2004 году и обладающая более высокими параметрами. Эффективная частота передачи данных по стандарту DDR2 SDRAM составляет от 400 до 1200 МГц.
DDR3 SDRAM обеспечивает более высокую пропускную способность и работает в диапазоне частот от 800 до 2400 МГц.
DDR4 SDRAM отличается от памяти предыдущего поколения пониженным напряжением питания. Кроме того, стандарт DDR4 предполагает увеличение числа банков до 16. За счет внедрения механизма контроля четности DDR4 отличается повышенной надежностью. Рабочий диапазон частот от 1600 до 2400 МГц.

Модули оперативной памяти конструктивно различаются по количеству и расположению контактов на корпусе. Распространенный формат представляющий собой прямоугольник с рядом контактов по обе стороны платы.

Таблица 1. Конструктивное исполнение модулей DIMM

Тип памяти	Количество контактов
SDRAM	168
DDR SDRAM	184
DDR2, DDR3, FB-DIMM SDRAM	240

Для применения в портативных устройствах (ноутбуках) был разработан уменьшенный формат модулей памяти SO-DIMM.

2.2. SRAM

SRAM представляет собой полупроводниковый тип статической оперативной памяти с произвольным доступом. Каждый двоичный разряд имеет положительную обратную связь, что позволяет поддерживать заряд без регенерации. Не смотря на это статическая память SRAM так же как и динамическая память DRAM является энергозависимой.

Перечислим преимущества SRAM в сравнении с DRAM:

Высокая скорость доступа, при которой доступ к любой ячейки памяти занимает одно и тоже время.
Простые схемотехнические решения. Ячейка статической памяти построенная по КМОП-технологии состоит из двух инверторов включенных перекрестно. Данная схема позволяет увеличить плотность упаковки элементов на кристалле, но повышает энергопотребление.

Недостатками статического типа памяти являются:

Невысокая плотность памяти, что влечет за собой высокую себестоимость такой памяти.
Высокое энергопотребление.

Устройства, требующие большого объема оперативной памяти, строятся по технологии DRAM. SRAM применяется в основном для кэш-памяти и регистров.

3. Устройства ввода-вывода

Под устройствами ввода-вывода понимаются периферийные устройства, позволяющие компьютеру получать информацию извне и выдавать информацию пользователю. Периферийные устройства являются необязательные для работы компьютера.

Устройства ввода-вывода делятся на три вида:

Устройства ввода – мышь, клавиатура, тачпад, микрофон и т.д., используются для ввода данных в компьютер.
Устройства вывода – видеоадаптер, монитор, принтер, звуковая карта. Служат для вывода данных из компьютера.
Устройства хранения – жесткий диск, флеш-накопитель, используется компьютером или пользователем для хранения данных.

Самыми распространенными интерфейсами для подключения периферийных устройств являются интерфейсы PCI, PCI-X, PCI-Express.

3.1. Компьютерная клавиатура

Центральным устройством ввода информации в компьютер является клавиатура, которая представляет собой упорядоченное множество функциональных клавиш (рис. 5).

Рис. 5. Стандартная 105-клавишная клавиатура.

Клавиатуры различаются по интерфейсу подключения к компьютеру (PS/2, USB), а также по количеству и расположению клавиш. Традиционная раскладка включает в себя 105 клавиш разделенных на 4 типа:

Буквенно-цифровые клавиши.
Цифровой блок.
Клавиши управления.
Функциональные клавиши.

3.2. Компьютерная мышь

Компьютерная мышь представляет собой координатное устройство, управляющее курсором и служащее для передачи различных команд компьютеру. Типичная компьютерная мышь оборудована двумя клавишами при нажатии, на которые выполняются определенные действия (рис. 6).

Рис. 6. Стандартная компьютерная мышь.

Помимо этого конструкции некоторых компьютерных мышей включает колесо прокрутки. Принцип действия компьютерной мыши основан на перемещении ее в рабочей плоскости и передачи этой информации компьютеру. Системный драйвер мыши анализирует эту информацию и вызывает соответствующие действия. В качестве датчиков регистрирующих перемещение мыши используются шаровой привод, оптический и лазерный.

Современные мыши подключаются к компьютеру по интерфейсу USB, пришедшему на смену интерфейсу PS/2. Так же распространение получили беспроводные мыши, использующие интерфейс Bluetooth.

3.3. Видеоадаптер

Устройство используется совместно с монитором для хранения и преобразования графического образа в форму доступную к восприятию человеком. Современные видеоадаптеры снабжены встроенным графическим процессором, позволяющим производить обработку данных без участия центрального процессора.

Видеоадаптер представляет собой печатную плату, подключаемую к компьютеру через стандартный (PCI Express) либо специализированный интерфейс (AGP). В компьютерах непредназначенных для обработки графической информации видеоадаптер может быть встроен в системную плату (рис. 7).

Рис. 7. Современный графический адаптер GIGABYTE GeForce GTX 1080 Ti.

Современные графические процессоры по своим вычислительным возможностям зачастую превосходят возможности центрального процессора, и применяются для интенсивной обработки команд трехмерной графики (3D). Большая вычислительная мощность, как и в случае с центральным процессором, приводит к обильному тепловыделению, поэтому графические адаптеры оборудуют системами охлаждения.

3.4. Монитор

Монитор – это устройство для графического отображения информации полученного от компьютера. Современный монитор состоит из дисплея, плат управления, блока питания расположенный в едином корпусе (рис. 8).

Рис. 8. Стандартный ЖК-монитор.

По виду выводимой информации мониторы подразделяются на:

алфавитно-цифровые;
графические, предназначенные для вывода не только текстовой, но и графической информации.

По типу экрана мониторы различают на:

ЭЛТ — монитор на основе электронно-лучевой трубки.
ЖК — жидкокристаллические мониторы.
Плазменный — на основе плазменной панели.
LED-монитор — на технологии.
OLED-монитор — на технологии OLED.

Существует множество стандартных интерфейсов подключения мониторов к компьютеру. Среди них:

композитный
компонентный
D-Sub
DVI
USB
HDMI
DisplayPort
S-Video
Thunderbolt

Важнейшим параметром экрана является его разрешение, которое задает количество пикселей по горизонтали и вертикали.

Таблица 2. Параметры монитора

Диагональ,"	Разрешение	Обозначение	Формат	Пикселей на дюйм, (PPI)	Размер пикселя, мм
15,0	1024x768	XGA	4:3	85,5	0,297
17,0	1280x1024	SXGA	5:4	96,2	0,264
17,0	1440x900	WXGA+	16:10	99,6	0,255
19,0	1280x1024	SXGA	5:4	86,3	0,294
19,0	1440x900	WXGA+	16:10	89,4	0,284
20,1	1400x1050	SXGA+	4:3	87,1	0,291
20,1	1680x1050	WSXGA+	16:10	98,4	0,258
20,1	1600x1200	UXGA	4:3	99,6	0,255
20,8	2048x1536	QXGA	4:3	122,7	0,207
21,0	1680x1050	WSXGA+	16:10	94,3	0,270
21,3	1600x1200	UXGA	4:3	94,0	0,270
22,0	1680x1050	WSXGA+	16:10	90,1	0,282
22,2	3840x2400	WQUXGA	16:10	204,0	0,1245
23,0	1920x1200	WUXGA	16:10	98,4	0,258
24,0	1920x1200	WUXGA	16:10	94,3	0,269
25,5	1920x1200	WUXGA	16:10	87,1	0,2865
27,0	1920x1200	WUXGA	16:10	83,9	0,303
30,0	2560x1600	WQXGA	16:10	101,0	0,251

3.5. Звуковая карта

Большинство современных компьютеров имеют в своем составе дополнительное оборудование, представленное множеством плат расширения. Звуковая карта позволяет записывать, обрабатывать и выводить на акустическую систему звук (рис. 9).

Рис. 9. Звуковая карта.

Первые звуковые карты представляли собой отдельные платы расширения. В настоящее время большинство материнских плат оборудовано интегрированной звуковой картой. Аудиосистема компьютера соответствует двум популярным стандартам:

AC’97 – стандарт разработанный компанией Intel в 1997 году. Стандарт поддерживает частоту дискретизации 96 кГц.
HD Audio является логическим продолжением стандарта AC’97, предложенным Intel в 2004 году. От своего предшественника стандарт HD Audio отличается более высоким качеством звука за счет поддержки частоты дискретизации до 192 кГц.

Таблица 4. Сравнение стандартов аудиосистем

AC '97	HD Audio	Преимущество HD Audio
20 бит 96 кГц максимум	24 бит 192 кГц максимум	Полноценная поддержка новых форматов, таких, как DVD-Audio
2.0	5.1/7.1	Полноценная поддержка новых форматов, таких, как Dolby Digital Surround EX, DTS ES
Полоса пропускания 11,5 Мб/с	48 Мб/с выход, 24 Мб/с вход	Более широкая полоса пропускания позволяет использовать большее число каналов в более детальных форматах
Фиксированная полоса пропускания	Задаваемая полоса пропускания	Используются только необходимые ресурсы
Определённый канал DMA	DMA каналы общего назначения	Поддержка многопоточности и нескольких подобных устройств
Одно звуковое устройство в системе	Несколько логических звуковых устройств	Поддержка концепции Digital Home / Digital Office, вывод разных звуков на разные выводы для мультирумных возможностей и отдельного голосового чата во время онлайн-игр
Опорная частота задаётся извне, основным кодеком	Опорная частота берётся от чипсета	Единый высококачественный задающий генератор для синхронизации
Стабильность работы зависит от стороннего ПО третьих фирм	Универсальная архитектура звукового драйвера от Microsoft	Единый драйвер для большей стабильности OS и базовой функциональности, не требуется специальная установка драйверов
Ограниченное автоопределение и переопределение	Полное автоопределение и переопределение	Полная поддержка Plug and Play
Стереомикрофон или 2 микрофона	Поддержка массива из 16 микрофонов, максимум	Более точные ввод и распознавание речи

3.6. Сетевая плата

Устройство взаимодействия позволяющим компьютерам обмениваться данными с другими устройствами сети является сетевая карта. В современных компьютерах сетевая карта может быть, как встроенной в системную плату, так и выполненной в виде отдельного модуля (рис. 10).

Конструктивно сетевые платы различают по типу разъема:

8P8C для витой пары;
BNC-коннектор для тонкого коаксиального кабеля;
15-контактный разъём AUI трансивера для толстого коаксиального кабеля.
оптический разъём (Ethernet)

В семиуровневой модели открытых систем (OSI) сетевая плата расположена на втором канальном уровне. Совместно с драйвером плата занимается приемом и передачей сетевых пакетов.

Сетевые платы первого поколения отличались низкой надежностью и невысокой скоростью передачи данных.

Второе поколение сетевых адаптеров включало микросхемы высокой степени интеграции.

Конвейерный алгоритм обработки кадров характерен для сетевых плат третьего поколения.

Выпускаемые в настоящее время сетевые адаптеры относятся к четвертому поколению. Эти адаптеры имеют скорость передачи данных 1 Гбит/сек. и более.

Рис. 10. Сетевая карта.

4. Накопитель на жестких магнитных дисках

Жесткий диск представляет собой устройство долговременного хранения информации основанное на принципе магнитной записи (рис. 11).

Рис. 11. SATA жесткий диск.

Ключевыми характеристиками накопителя являются:

Интерфейс – множество линий связи для обмена данными между жестким диском и контроллером. Современные жесткие диски используют интерфейсы: ATA, SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO и Fibre Channel.
Емкость – определяет количество хранимых накопителем данных. Емкость жесткого диска непрерывно увеличивается. Современные жесткие диски могут достигать объема более 10 Тб.
Форм-фактор – определяет физический размер жесткого диска. Стандартные размеры для персональных компьютеров – 3,5 или 2,5 дюйма.
Скорость вращения шпинделя является важнейшей характеристикой определяющей скорость доступа к данным.
Потребление энергии.
Скорость передачи данных.
Уровень шума.

В последнее время большую популярность получили твердотельные накопители (SSD). SSD является постоянным запоминающим устройством не механического типа, состоящим из микросхем памяти. Твердотельные накопители используют для хранения информации флеш-память типа NAND. Данный тип памяти отличается высокой скоростью доступа и низким энергопотреблением. SSD жесткие диски уступают традиционным жестким дискам (HDD) по износостойкости и стоимости за гигабайт.

SSD дискам свойственна высокая ударостойкость, вследствие отсутствия движущихся частей, а также практические полное отсутствие шума. Главным недостатком этих дисков является ограниченное число циклов перезаписи.

5. Системная (материнская) плата

Системная плата соединяет основные компоненты компьютера друг с другом. Взаимодействие между процессором и памятью и другими устройствами обеспечивается за счет набора микросхем называемых чипсетом (рис. 12).

Материнская плата представляет собой большую многослойную печатную плату.

Основными составляющими материнской платы являются:

Разъем центрального процессора;
Слоты оперативной памяти;
Южный мост (чипсет);
Северный мост (чипсет);
Микросхема BIOS;
Слоты расширения.

Разъемы для подключения центрального процессора различаются по числу и конфигурации пинов.

Рис. 12. Материнская плата GIGABYTE.

Приведем примеры современных разъемов для процессоров Intel и AMD.

Socket J (LGA771) — Intel Xeon серий 50xx, 51xx;
Socket T (LGA775) — Intel Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium EE, Core 2 Duo, Core 2 Extreme;
Socket LS (LGA1567) — Intel Xeon серий Xeon 6500 и Xeon 7500;
Socket B (LGA1366) — Core i7 и Xeon;
Socket H (LGA1156) — Core i7/Core i5/Core i3;
Socket R (LGA2011) — Core i7 и Xeon;
Socket B2 (LGA1356) — Core i7 и Xeon
Socket H3 (LGA1150) — замена Socket H2;
Socket R3 (LGA2011-3) — модификация Socket R;
Socket R4 (LGA 2066) — планируемая замена Socket R3;
Socket AM3 — замена для Socket AM2+;
Socket AM3+ — замена для Socket AM3;
Socket FM1 — 905 контактный разъем;
Socket FM2 — Trinity и Richland;
Socket AM4 — для процессоров на новой микроархитектуре Zen;
Socket F— серверные Opteron;
Socket F+— серверные Opteron с поддержкой шины HyperTransport 3.0;
Socket C32 — серверные Opteron для одно- и двухпроцессорных конфигураций;
Socket G34 — серверные Opteron для двух- и четырёх процессорных конфигураций.

Северный мост отвечает за связь центрального процессора с оперативной памятью и графическим адаптером. Основными параметрами чипсета являются: частота, пропускная способность. Интерфейсом, соединяющим северный мост, с материнской платой является южный мост.

Южный мост – микросхема служащая для подключения периферийных устройств к центральному процессору (рис. 13).

Функции южного моста включают в себя:

контроллеры шин PCI
DMA контроллер;
контроллер прерываний;
IDE и SATA контроллеры;
часы реального времени;
управление питанием;
энергонезависимую память BIOS;
звуковой контроллер.

Рис. 13. Южный мост VIA 8235

5.1. BIOS

Загрузочное постоянное запоминающее устройство (BIOS) состоит из набора микропрограмм, реализующих интерфейс для работы устройств подключенных к компьютеру.

В компьютерах с архитектурой x86 код БИОС хранится на микросхеме EEPROM.

Функции BIOS заключаются в:

начальной загрузке операционной системы;
настройке оборудования;
проверке его работоспособности.

6. Блок питания

Источником энергии для компьютера служит - блок питания. Блок питания представляет собой источник вторичного электропитания постоянного тока преобразующий напряжение сети до требуемого уровня (рис.14).

Составляющими блока питания являются:

блок стабилизации напряжения;
блок защиты от помех;
блок охлаждения.

Стандарт персонального компьютера обязывает поддерживать выходные напряжения питания ±3, ±5, ±12 В. Напряжение в 5 Вольт.

Рис. 14. Стандартный блок питания

6.1. Классификация разъемов блока питания

Цоколевка разъема блока питания подключаемого к материнской плате определяет его формат:

AT – стандарт подключения к системной плате с помощью двух шести контактных разъемов;
ATX – позволяет подключать блок питания к материнской плате 20 или 24 контактами;

Таблица 3. Цоколевка 24 - контактного разъема питания ATX

(20-контактный не имеет последних четырёх: 11, 12, 23 и 24)
Цвет	Сигнал	Контакт	Контакт	Сигнал	Цвет
Оранжевый	+3.3 V	1	13	+3.3 V	Оранжевый
Оранжевый	+3.3 V	1	13	+3.3 V sense	Коричневый
Оранжевый	+3.3 V	2	14	−12 V	Синий
Чёрный	Земля	3	15	Земля	Чёрный
Красный	+5 V	4	16	Power on	Зелёный
Чёрный	Земля	5	17	Земля	Чёрный
Красный	+5 V	6	18	Земля	Чёрный
Чёрный	Земля	7	19	Земля	Чёрный
Серый	Power good	8	20	−5 V	Белый
Фиолетовый	+5 VSB	9	21	+5 V	Красный
Жёлтый	+12 V	10	22	+5 V	Красный
Жёлтый	+12 V	11	23	+5 V	Красный
Оранжевый	+3.3 V	12	24	Земля	Чёрный

Заключение

Основное назначение компьютера – выполнение функций расширяющие возможности человека, а именно прием, передача, обработка и хранение информации.

За обработку информации отвечает центральный процессор, состоящий из арифметико-логического устройства и устройства управления. Функции памяти выполняют оперативная память, предназначенная для хранения больших объемов информации, к которым требуются максимально быстрый доступ, а также накопитель для долговременного хранения данных.

Устройствами ввода-вывода, позволяют компьютеру получать информацию извне, а монитор выдавать информацию пользователю.

Все вместе это создавалось чтобы облегчить труд человека и усилить возможности умственной работы.

Список литературы

Акулов О. А., Медведев Н. В. Информатика. Базовый курс: учебник. М.: Омега-Л, 2012.
Жданов С. А., Иванова Н. Ю. Информатика. Учебное пособие для студентов учреждений высшего профессионального образования. М.: Academia, 2012.
Информатика: учеб. / под ред. Н. В. Макаровой. М.: Финансы и статистика, 2013.
Информационные системы и технологии в экономике и управлении: учебное пособие для вузов / под ред. Трофимова В.В. Изд. 2-е, перераб. М.: Издательство Юрайт ; ИД Юрайт, 2009. 596 с.
Калабухова Г. В., Титов В. М. Компьютерный практикум по информатике: Офисные технологии. Инфра-М, 2012.
Леонтьев В.П. Энциклопедия «Персональный компьютер». М.: ОЛМА-ПРЕСС ОБРАЗОВАНИЕ, 2011.
Михеева Е.В. Практикум по информационным технологиям в профессиональной деятельности. Учебное пособие. М., Academia, 2013.
Мураховский В.И. Устройство компьютера. - М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА, 2003.
Назаров С. В. Информатика. Учебник. В 2-х кн. М.: Бином, 2012.
Острейковский В.А. Информатика: Учебник для вузов. М., Высшая школа, 2012.
Савельев А.Я. Основы информатики. М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2001.
Симонович С.В. Информатика. Базовый курс. СПб., Питер, 2013.
Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК. - М.: Вильямс, 2007.
Старков В.В. Архитектура персонального компьютера: организация, устройство, работа: Учеб. пособие для вузов. - М.: Горячая линия-Телеком, 2009.
Степанов А.Н. Информатика. Базовый курс для студентов гуманитарных специальностей высших учебных заведений. СПб., Питер, 2012.
Таненбаум Эндрю. Архитектура компьютера: Пер. с англ. - СПб.: Питер, 2009.
Трофимов В. В., Ильина О. П., Трофимова Е. В. Информационные системы и технологии в экономике и управлении: учебник, М.: ЮРАЙТ , 2013.