Основные комплектующие персонального компьютера Корпус Блок питания Материнская плата




Дата14.02.2017
Размер0.55 Mb.
Просмотров148
Скачиваний0
ТипГлава

Глава 2
Основные комплектующие
персонального компьютера
Корпус
Блок питания
Материнская плата
Процессор и система охлаждения
Оперативная память
Видеоадаптер
Сетевой адаптер
Звуковой адаптер
Жесткий диск
CD/DVD-привод
Универсальный считыватель
Клавиатура
Мышь
Монитор
Акустическая система

Как и любое другое достаточно сложное устройство, персональный компьютер состоит из комплектующих, которые в совокупности работают как слаженный механизм.
Комплектующие бывают внутренними и внешними. Внутренние комплек- тующие представляют собой устройства, которые устанавливаются внутри системного блока компьютера, — материнская плата, процессор, оперативная память и т. д. Внешние комплектующие — устройства, которые подключаются к компьютеру любым доступным способом и при этом остаются снаружи сис- темного блока. Примерами таких устройств могут быть внешние жесткие дис- ки, USB-накопители, USB-сетевые карты и т. д.
Количество внутренних и внешних устройств, которые можно устанавливать или подключать к персональному компьютеру, с каждым днем растет, а их выбор зависит от технической фантазии человека и его технических потребностей.
Ниже вы найдете краткое описание и технические особенности основных ком- пьютерных комплектующих.
Корпус
Корпус представляет собой не что иное, как контейнер, в который устанавли- ваются все внутренние комплектующие компьютера.
Чтобы установка внутренних комплектующих стала возможной, корпус имеет специальную внутреннюю структуру, которая формируется металлическим
(как правило) каркасом с определенными типоразмерами. Благодаря правиль- ному устройству каркаса все устанавливаемые внутрь корпуса комплектующие надежно фиксируются в помощью винтов, что уменьшает или полностью ис- ключает их вибрацию во время работы.
Чтобы скрыть металлический каркас и находящиеся внутри него устройства, используются пластиковые или металлические с пластиковыми вставками крышки, которые также крепятся к каркасу. При этом крышки, как правило, можно снимать отдельно, получая доступ лишь к требуемой части каркаса.
Передняя крышка корпуса снабжена элементами, которые позволяют управ- лять как отдельными устройствами, так и компьютером в целом. Так, на ней находятся кнопки включения компьютера и перезагрузки, вспомогательные
LCD-дисплеи и т. п. Часто на переднюю панель (или сбоку) выводят дополни- тельные порты, например USB или FireWire, звуковой выход и вход для мик- рофона. Кроме того, на передней панели расположены органы управления
Часть 1. Компьютер. Определение и состав
14
устройствами чтения данных, лицевые стороны которых находятся в верхней части передней панели.
ПРИМЕЧАНИЕ
Часто корпус называют системным блоком, что не всегда верно. Корпус стано- вится системным блоком только тогда, когда в нем уже установлены все необхо- димые для работы компьютера комплектующие. Разве назовете вы корпус сис- темным блоком, если он будет использоваться в качестве вазона или аквариума для рыб? А ведь такое не только возможно, но и довольно часто практикуется у тех, кто занимается моддингом компьютеров!
По умолчанию корпус снабжается блоком питания определенной мощности, которая напрямую зависит от форм-фактора корпуса. Тем не менее блок пита- ния, как и все остальные устройства компьютера, является съемным, поэтому его легко можно заменить на более мощный, если того требует ситуация.
Существует достаточно большое количество типов корпусов, различающихся своими размерами. Размер корпуса в первую очередь зависит от форм-фактора
(размера) материнской платы и уже затем — от количества устанавливаемых комплектующих, мощности блока питания, способов организации вентиляции корпуса и охлаждения его составляющих. Ниже приведено описание основных вариантов исполнения корпусов, которые наиболее часто используются для сборки компьютеров.
Desktop
Этот вариант исполнения корпуса возник одним из первых. Такой корпус пред- назначен для установки на рабочем столе. Он имеет сравнительно небольшие размеры и горизонтальный способ расположения (рис. 2.1). С одной стороны, это позволяет экономить место, с другой — размещение монитора с большой диагональю заставит пользователя поднимать голову вверх, что приводит к по- стоянному напряжению шейного отдела позвоночника и возникновению боли.
Тем не менее такие корпуса находят свое применение в разного рода кассах приема платежей, обменных пунктах и других заведениях, где используются
15-дюймовые мониторы, которые не создают подобных проблем.
Стандартные размеры корпуса — 45
× 45 × 20 см.
Однако главный недостаток такого корпуса — его малая вместительность.
Обычно он имеет два 5,25-дюймовых и один-два 3,5-дюймовых отсека. Поэто- му в таких корпусах используются блоки питания небольшой мощности — око- ло 200 Вт, что является серьезным ограничением для любителей разгонять про- цессор и видеокарту. Все эти факторы приводят к тому, что данный вариант
15
Глава 2. Основные комплектующие персонального компьютера
корпуса считается бюджетным, то есть таким, который используется для ком- плектации офисных компьютеров.
Slim Desktop
Данный вариант является разновидностью Desktop-корпуса и представляет собой его уменьшенную по размерам версию (рис. 2.2). Высота такого корпу- са редко превышает 8 см, что однозначно сказывается не только на формате устанавливаемой материнской платы, но и на количестве плат расширения, которые могут устанавливаться в слоты материнской платы. Кроме того, в та- ком корпусе присутствует максимум по два 3,5-дюймовых и 5,25-дюймовых отсека.
Рис. 2.2. Внешний вид корпуса Slim Desktop
Комплектация компьютера с подобным корпусом изначально бедна и нетребо- вательна к блоку питания. Устанавливаемый в такой корпус блок питания имеет мощность не более 200 Вт, которая, как правило, составляет 150 Вт.
Такой вариант однозначно предназначен только для использования в ком- пьютерах с фиксированной конфигурацией, то есть такой, которая практиче- ски не поддается модернизации. А это означает, что таким компьютерам место только в офисах фирм и предприятий.
Рис. 2.1. Внешний вид корпуса Desktop
Часть 1. Компьютер. Определение и состав
16

С другой стороны, плюсом компьютера с подобным корпусом являются его небольшой вес (1,5–3 кг) и бесшумность, поскольку в нем, как правило, ис- пользуется блок питания без вентилятора и применяется пассивная система охлаждения видеокарты, а иногда и процессора.
Mini Tower
Представитель корпусов типа Tower показан на рис. 2.3. Он предназначен для установки на стол, на пол или другое отведенное для него место. В свое время это был самый популярный тип системного блока, поскольку вмещал все необходимое оборудо- вание. Не потерял он свою популярность и сего- дня.
Благодаря увеличенным размерам (45
× 20 × 45 см), он имеет два-три 3,5-дюймовых и два-три 5,25-дюй- мовых отсека, чего вполне достаточно для установки и добавления необходимого количества устройств.
Обычно такой вариант корпуса снабжается блоком питания мощностью не менее 250 Вт, который позво- ляет обеспечить стабильную работу всех устройств.
Подобный корпус отлично подходит как для офис- ного, так и для домашнего использования.
Midi Tower
Продолжает серию корпусов типа Tower. Его главное отличие — более высокий корпус (50
× 20 × 45 см), что позволяет вместить на один 5,25-дюймовый от- сек больше, нежели в корпус типа Mini Tower. За счет этого увеличивается внутреннее пространство бло- ка, что способствует улучшению вентиляции и со- блюдению необходимого температурного режима даже в режиме разгона.
Данный вариант корпуса (рис. 2.4) наиболее рас- пространен среди пользователей, так как позволяет не только легко модернизировать систему, но и раз- гонять комплектующие.
Рис. 2.3. Внешний вид корпуса
Mini Tower
Рис. 2.4. Внешний вид корпуса
Midi Tower
17
Глава 2. Основные комплектующие персонального компьютера

Как правило, такой корпус имеет блок питания мощностью от 300 Вт, но ничто не мешает установить блок питания любой другой мощности. При этом корпус снабжен предусмотренными вентиляционными решетками и креплениями для установки дополнительных вентиляторов.
Big Tower
Еще один представитель типа Tower показан на рис. 2.5. Корпус содержит шесть-восемь 5,25-дюймовых и два-пять 3,5-дюймовых отсека. При этом раз- меры корпуса составляют 65
× 20 × 48 см.
Рис. 2.5. Внешний вид корпуса Big Tower
Компьютер с корпусом Big Tower можно использовать для организации мощ- ной лаборатории по обработке видео, практически любого типа сервера или для других целей. Обычно такой корпус снабжается дополнительными венти- ляторами для охлаждения комплектующих и блоком питания мощностью
350 Вт и более. Часто корпус имеет откидную переднюю крышку, с помощью которой скрываются лицевые панели установленных устройств чтения данных и органы управления компьютером.
File Server
Данный вариант корпуса (рис. 2.6) достаточно специфичен и применяется лишь для организации разного рода серверов. Размеры такого корпуса могут
Часть 1. Компьютер. Определение и состав
18
быть разными и зависят от будущей конфигурации компьютера. Как правило, он имеется восемь-десять
5,25-дюймовых и несколько 3,5-дюймовых отсеков для приводов разного назначения. При этом способ организации отсеков может быть как горизонталь- ный, так и вертикальный.
Поскольку корпус в составе со всеми комплекту- ющими получается достаточно тяжелым, часто он снабжается колесиками, позволяющими без труда его перемещать по ровной поверхности.
На передней панели находятся различные индика- торы и другие элементы управления, которые ото- бражают все изменения в работе компьютера. Кроме того, в корпусе есть несколько дополнительных вен- тиляторов для охлаждения внутренних устройств
(обычно два-три).
Для подобных корпусов обычно применяются блоки питания мощностью не менее 400 Вт (например, только для питания шести жестких дисков в момент запуска может потребоваться сила тока до 28 А, а при 12 В это составит 336 Вт).
Часто в такой корпус устанавливается дополнительный блок питания, что по- зволяет повысить отказоустойчивость системы.
Обычно корпуса типа File Server имеют открывающуюся (откидывающуюся) переднюю крышку с замком, что позволяет скрывать элементы управления компьютером и устройствами хранения данных.
Блок питания
Блок питания — представитель внутренних устройств компьютера. Основное его предназначение — преобразование переменного тока высокого напряжения
(110–230 В) в постоянный и, самое главное, стабилизированный ток низкого напряжения (12 В и 5 В), который питает все устройства компьютера. Даже если какое-то из устройств работает с другим напряжением, чтобы его полу- чить, используется одно из стандартных напряжений, которое выдает блок питания.
Внешне блок питания выглядит как прямоугольная металлическая коробка
(рис. 2.7), в которой расположены все необходимые для правильной работы элек- тронные схемы. Здесь же находится вентилятор или вентиляторы, вытягивающие
Рис. 2.6. Внешний вид корпуса типа File Server
19
Глава 2. Основные комплектующие персонального компьютера
нагретый воздух из блока питания и, заодно, корпуса. Со стороны, выходящей на заднюю стенку корпуса, вентилятор закрыт решеткой. Это сделано специ- ально, чтобы предотвратить попадание в него посторонних предметов.
Рис. 2.7. Внешний вид блока питания
На задней стенке блока находится разъем для подключения силового кабеля, который, в свою очередь, подключается к электрической розетке с переменным током. Могут также присутствовать выключатель напряжения (иногда пере- ключатель напряжения 110/220 В) и дополнительный разъем для подключе- ния кабеля питания монитора. В последнее время все большую популярность получают блоки питания, у которых имеется регулятор скорости вращения вентилятора. Поэтому к «обычному» набору компонентов на задней стенке блока питания может прибавляться еще и ручка такого регулятора.
На передней стенке блока питания находится отверстие, через которое выходит пучок проводов с группами контактов
1
, на которых присутствуют формиру- емые блоком питания напряжения 5 В и 12 В. Рядом с этим отверстием рас- полагаются дополнительные вентиляционные отверстия, через которые из корпуса вытягивается теплый воздух и, попадая на вентилятор, выходит наружу.
В дорогих блоках питания вентиляция продумана более рационально: вен- тиляционная решетка или отверстия находятся не на передней стенке, а на нижней, которая повернута в сторону процессора. Это обеспечивает более эф-
1
Такие контакты часто называют молексом.
Часть 1. Компьютер. Определение и состав
20
фективное охлаждение процессора путем вытягивания нагретого воздуха не- посредственно с его радиатора.
Основными требованиями, предъявляемыми к блоку питания, являются до- статочная мощность и стабильность вырабатываемого электропитания, а также низкая шумность вентилятора. Последний фактор на стабильность работы ком- пьютера не влияет, однако он влияет на настроение пользователя, которое мо- жет ухудшаться из-за слишком высокого уровня шума. Чтобы такого не слу- чилось, как уже упоминалось выше, используются специальные регуляторы скорости вращения вентилятора, а также модифицированные решетки, кото- рые его прикрывают. Ведь именно эта решетка в большинстве случаев являет- ся причиной шума, поскольку встает на пути вырывающегося из блока питания воздуха, что и приводит к появлению шума.
От мощности же блока питания напрямую зависят максимальное количество подключаемых устройств и возможность разгона комплектующих. Ведь каждое устройство использует некоторый запас мощности блока питания, который не является безграничным и очень быстро исчерпывается. А учитывая «прожор- ливость» современных процессоров, графических адаптеров, оперативной па- мяти и других устройств, мощность блока питания является очень критичным фактором.
Ниже приведен пример конфигурации компьютера, ориентированного на офисное использование, и подсчитана приблизительная мощность, потребля- емая его комплектующими (табл. 2.1).
Таблица 2.1. Потребление энергии комплектующими компьютера
Комплектующие
+3,3 В
+5 В
+12 В
Мощность
Athlon XP 3000+
7,73 A
92,6 Вт
Кулер процессора
0,25 A
3 Вт
Материнская плата
3 A
2 A
0,3 A
23,5 Вт
Оперативная память 2 × 256 Мбайт DDR
DIMM
4 A
40 Вт
Графическая карта AGP
6 A
2 A
29,8 Вт
Внутренний модем
0,5 A
2,5 Вт
Жесткий диск IDE
0,8 A
2 A
28 Вт
DVD-привод
0,85 A
0,75 A
13,25 Вт
Дисковод
0,8 A
4 Вт
FireWire-порт
1,6 A
8 Вт
Клавиатура
0,25 A
1,25 Вт
Мышь
0,25 A
1,25 Вт
21
Глава 2. Основные комплектующие персонального компьютера

Если подсчитать, то получается примерно 250 Вт. Блок же питания должен не только обеспечивать такую мощность, но и иметь запас по мощности. Кроме того, не следует еще забывать о подключенных USB-устройствах, которые так- же отнимают у блока питания часть мощности.
Как правило, в зависимости от типа корпуса, используются блоки питания от
150 Вт (в дешевом корпусе типа Mini Tower устанавливается блок питания
250–300 Вт). Если подходить к выбору блока питания с умом и с учетом того, что конфигурация у компьютера «средняя», то остановиться следует на блоках с минимальной мощностью 300 Вт.
Важно также учесть тот факт, что разгон процессора или видеокарты почти вдвое увеличивает потребляемую ими мощность. Поэтому вполне нормаль- но, если приобретается блок питания мощностью 350 Вт. Но это не означа- ет, что он будет постоянно потреблять 350 Вт, так как используется лишь не- обходимая в определенный момент часть мощности. Все остальное — запас мощности.
Стабильность электропитания также много значит. Не зря ведь блок питания имеет напряжения 5 В и 12 В, а не 5,7 В или 11,3 В. Некоторые комплектующие
(например, процессор) вообще требуют напряжения питания строго опреде- ленной величины (например, 1,4 В). Они получают его от стабилизаторов на материнской плате, которые, в свою очередь, получают его путем преобразова- ния питания 5 В. Поэтому если электропитание нестабильно, то это приводит не только к лишней нагрузке на стабилизаторы материнской платы, но и к пе- ребоям в работе других устройств.
Мощный и стабильный блок питания сегодня является обязательным требо- ванием для персонального компьютера. Если напряжение линий блока питания будет нестабильным (или значительно отличаться от эталонных напряжений), системные компоненты могут выйти из строя. В частности, материнские платы и процессоры очень чувствительны к нестабильному питанию.
Материнская плата
Материнская плата (рис. 2.8) — основная составляющая персонального ком- пьютера. Это не только основной элемент, но и самостоятельное устройство, управляющее связями между установленными на него платами расширения, процессором, оперативной памятью и остальными компонентами.
Материнские платы неодинаковы. Они различаются по функциональности, в частности по поддерживаемым типам процессоров и оперативной памяти,
Часть 1. Компьютер. Определение и состав
22
наличию быстродействующих портов, наличию и возможностям разного рода контроллеров, количеству слотов и т. д.
Ниже рассмотрены некоторые из таких особенностей и приведено достаточно подробное описание их назначения и возможностей.
Спецификация материнских плат
Спецификация материнской платы определяет не только ее размер, но и функ- циональные особенности построения, например наличие разного количе ства слотов, интегрированных контроллеров и т. д.
Существуют различные форм-факторы материнских плат, отвечающие опре- деленным спецификациям. На сегодняшний день преобладают такие типораз- меры, как ATX, LPX, NLX, BTX. Кроме того, есть уменьшенные варианты упо- мянутых форматов: Mini-ATX, microATX, Flex-ATX, MicroNLX, MicroBTX,
PicoBTX и т. д.
Нет абсолютно никакой надобности знать, чем они отличаются друг от друга и какие имеют преимущества друг перед другом. Главное, что они самодо ста- точны и на них можно установить все необходимые платы расширения.
Как уже упоминалось выше, форм-фактор материнской платы определяет не только ее геометрические размеры, но и количество слотов расширения. Напри- мер, один AGP- и шесть PCI-слотов могут быть размещены только на платах
Рис. 2.8. Внешний вид материнской платы
23
Глава 2. Основные комплектующие персонального компьютера
формата ATX или Extended ATX. На платах меньшего размера количество слотов будет другим (четыре у microATX и три у Flex-ATX). Часто один-два
PCI-слота заменяются одним или двумя слотами PCI Express.
Процессорное гнездо
Процессорное гнездо, или, как его еще называют, слот (сокет), служит для установки центрального процессора на материнскую плату (рис. 2.9) и меха- нического соединения его с группой печатных проводников.
Рис. 2.9. Пример процессорных слотов для процессоров AMD
Интерфейс процессорного гнезда напрямую зависит от системной логики, установленной на материнской плате. При этом гнездо имеет уникальную форму, что исключает установку процессора с другим интерфейсом. Более по- дробно об этом читайте ниже в разд. «Процессор и система охлаждения» дан- ной главы.
Системная логика
Системная логика (чипсет) — главный компонент платы, отвечающий за ее функциональность и, в конечном итоге, за работу всех устройств компьютера.
Он имеет небольшие размеры и обычно состоит из нескольких микросхем
(рис. 2.10).
Как правило, чипсет реализует «мостовую» архитектуру, то есть состоит из двух мостов: северного и южного, за каждый из которых отвечает своя отдель- ная микросхема (или несколько микросхем).
В северном мосте реализован контроллер памяти, графического порта AGP и шины PCI.
Часть 1. Компьютер. Определение и состав
24

Рис. 2.10. Пример микросхемы системной логики
В южном мосте — контроллер ATA (IDE) для жестких дисков и IDE-устройств, порты ввода-вывода и некоторые другие контроллеры. Южный мост соединя- ется с северным посредством высокоскоростной шины.
От модели чипсета зависят все основные характеристики платы: поддержива- емые типы процессоров и памяти, системной шины, портов для подключения внешних и внутренних устройств и различные дополнительные возможности
(например, наличие интегрированного звука или графического ядра). Совре- менные чипсеты включают в себя множество различных встроенных контрол- леров (контроллер для подключения жесткого диска, контроллер шины USB и портов ввода и вывода и др.), что удешевляет компьютер и облегчает его сбор- ку и использование. Иногда вообще можно обойтись без каких-либо плат рас- ширения, так как все необходимое уже имеется в микросхемах системной ло- гики.
Все группы чипсетов развиваются практически параллельно и в целом обеспе- чивают для своих процессоров примерно равные возможности по функцио- нальности. Наибольшую популярность приобрели чипсеты, имеющие под- держку процессоров с интерфейсом Socket 939 (процессоры AMD) и LGA775
(процессоры Intel Pentium D), хотя до сих пор можно встретить чипсеты с под- держкой предыдущих интерфейсов.
Слоты оперативной памяти
Слоты оперативной памяти используются для установки модулей оперативной памяти. Они могут иметь разное количество контактов, которое зависит от типа
25
Глава 2. Основные комплектующие персонального компьютера
поддерживаемой оперативной памяти, и снабжаются специальными крепле- ниями, которые удерживают в них модули.
Как правило, на материнской плате имеется не менее двух слотов памяти.
На дорогих моделях материнских плат их количество может доходить до че- тырех-шести (рис. 2.11).
Рис. 2.11. Внешний вид слотов оперативной памяти
Слоты плат расширений
Слоты плат расширений, или просто слоты шин, используются для установ- ки в них разных плат расширения, например видеокарты, звуковой карты,
SCSI-контроллера, аналогово-цифрового модема и т. п.
На сегодняшний день используются PCI-, AGP-слоты и слоты PCI Express
(рис. 2.12)
1
Рис. 2.12. Слоты PCI Express разных спецификаций (вверху и внизу — 16х, в центре — 1х)
1
Часто можно встретить названия PCIE, PCI-E, PCI-X.
Часть 1. Компьютер. Определение и состав
26

Шина PCI Express наиболее быстродействующая и функциональная из выше перечисленных. Она имеет некоторые преимущества и вносит такие, например, новшества: позволяет использовать одновременно две видеокарты и выводить изображение сразу на два или даже четыре монитора. Существует несколько спецификаций этой шины, последняя из которых — PCI Express 16x — позво- ляет передавать данные со скоростью до 4 Гбайт/с, чего с избытком хватает для современных потребностей.
В AGP-слот (рис. 2.13), спецификаций шины
1
которого существует также не- сколько, устанавливается видеокарта, а в PCI-слот (рис. 2.14) — любое устрой- ство, включая и старые модели видеокарт, хотя в последнее время их встретить очень сложно.
Рис. 2.13. Слот AGP
Рис. 2.14. Слоты PCI
Количество слотов расширения может быть разным и в первую очередь за- висит от форм-фактора материнской платы и ее функционального предназна- чения.
1
Последняя спецификация шины — AGP 8x — позволяет передавать данные со скоро- стью 2 Гбайт/с.
27
Глава 2. Основные комплектующие персонального компьютера


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал