Что внутри системного
блока?
Внутри системного
блока находится множество различных
устройств: центральный процессор,
блок питания, материнская плата, жесткий
диск (винчестер), видеоадаптер (видеокарта),
звуковая плата.
В компьютере
могут также быть установлены
и контроллеры - небольшие платы с микросхемами,
которые помогают компьютеру взаимодействовать
с внешними устройствами: сканерами (устройствами
для ввода изображений в компьютер), цифровыми
фотоаппаратами и видеокамерами и т.д.
По существу, все эти платы являются адаптерами
(и это название можно часто услышать),
потому что они преобразовывают наборы
сигналов от разных внешних устройств
в сигналы, понятные материнской плате
и процессору. Они присоединяются к специальным
разъемам материнской платы, которые называют
слотами.
Плата, на
которой установлен процессор,
называется материнской потому,
что она является основой для
всего компьютера. Материнская плата
несет на себе несколько главных
микросхем, которые составляют
так называемый чипсет (от английского
chip set - набор микросхем) - базовый набор
микросхем, характеризующий потенциальные
возможности вашего компьютера. Условно
наборы микросхем делятся на три категории.
• Чипсеты
для ПК начального уровня, то
есть наиболее дешевых, имеющих
малые возможности по модернизации,
но вполне подходящих для современных
офисных Программ.
• Чипсеты
для производительных ПК, которые
хорошо умеют работать с очень
сложными играми, п рограммами
автоматического проектирования
и другими сложными задачами.
• Чипсеты
для рабочих станций - компьютеров, применяемых
для проектирования сверхсложных объектов,
видеомонтажа, моделирования, предоставления
своих ресурсов другим компьютерам, и
прочих задач, требующих колоссальной
производительности.
В настоящий момент чипсеты
обозначают тремя цифрами и двумя буквами.
Например, 815 - это современный на данный
момент чипсет для ПК начального уровня,
845 - для производительных ПК и 860 - для рабочих
станций. Набор микросхем материнской
платы обеспечивает взаимодействие всех
устройств компьютера с его памятью и
центральным процессором (или процессорами).
Процессор
- это устройство, состоящее из
одной или нескольких микросхем,
объединенных внутри одного корпуса,
которое, собственно, и выполняет
все программы. Когда-то компания
Intel создала целое семейство микропроцессоров
х86 (где вместо х был номер - те. 8086, 80386 и
т.д.), из которого каждый новый процессор
работал гораздо быстрее предыдущего,
но при этом понимал систему команд своего
предшественника. Это означало и переносимость
старых программ на новые компьютеры,
что обеспечило им популярность. И сегодня
лидером в производстве процессоров остается
компания Intel. После 486 процессора фирма
Intel решила прекратить нумерацию процессоров
и ввести название Pentium. Это связано с тем,
что числа невозможно зарегистрировать
в качестве торговой марки, чтобы защитить
процессоры от подделки.
Как мы
уже сказали, компьютеры условно
можно поделить на три уровня
производительности - ПК начального
уровня, производительные ПК и
рабочие станции. Для каждого вида ПК компания
Intel выпускает свой микропроцессор.
• Intel Celeron
[Селерон] - для ПК начального уровня
и домашних;
• Intel Pentium
III [Пентиум три] и Intel Pentium 4 [Пентиум
четыре] - для производительных ПК;
• Intel Xeon [Ксеон],
Intel Itanium [Итаниум] и Intel Itanium 2 [Итаниум 2]
- для рабочих станций.
Следует отметить, что высокопроизводительные
модели процессора Pentium 4 также можно
использовать для рабочих станций.
Мощность
компьютера, то есть способность
выполнять определенное количество
типовых операций за единицу
времени, определяется не только
особенностью строения процессора,
так называемой архитектурой, но
и тактовой частотой, на которой
работают его внутренние элементы,
часто называемой просто частотой процессора.
Что такое
тактовая частота? Дело в том,
что для работы процессора
необходим генератор, который
посылает процессору электрические
импульсы. С каждым электрическим
импульсом процессор выполняет
какое-нибудь действие или вычисление.
Как частота тактов метронома определяет
скорость исполнения мелодии, так частота
следования импульсов определяет скорость
работы процессора: чем выше тактовая
частота, тем быстрее работает процессор.
В разделе «Взаимодействие устройств
компьютера» мы рассмотрим, как процессор
взаимодействует с другими устройствами
компьютера: видеокартой, контроллерами
и памятью.
Каждой марке
микропроцессора свойственны свои
особенности архитектуры и набор
частот, на которых он работает.
Например, процессор Celeron выпускается
в модификациях с диапазоном частот от
850 до 1800 мегагерц (обозначается MHz). Естественно,
что быстрее работает тот процессор, у
которого выше рабочая частота.
Процессор
взаимодействует с набором микросхем
материнской платы и другими устройствами,
расположенными на ней, посредством системной
шины. Что вам пока нужно знать о системной
шине, так только то, что это некий набор
линий связи, которые работают по определенным
правилам и с определенной частотой. Важным
моментом является то, что если частоты
системной шины микропроцессора и материнской
платы не совпадают, то компьютер работать
не будет. Это означает, что на материнскую
плату, имеющую частоту системной шины
100 MHz, нельзя поставить процессор Pentium
4, предназначенный для плат, имеющих частоту
системной шины по меньшей мере 400 MHz.
Рассмотрим
основные характеристики процессоров
компанией Intel. Процессоры Celeron имеют
тактовые частоты от 850 MHz до 1,2 ГНz
и поддерживают частоты системной
шины до 400 MHz. Тактовые частоты процессоров
Pentium III лежат в диапазоне от 650 MHz до 1 ГНz,
а частота системной шины составляет 100
MHz. Процессоры Pentium 4 имеют тактовые частоты
от 1,6 до 2,8 ГНz, поддерживают частоты системной
шины 400 и 533 MHz. Тактовые частоты процессоров
Хеоп лежат в диапазоне от 1,8 до 2,4 ГНz, а
частота системной шины составляет 400
MHz. Процессоры Itanium и Itanium 2 имеют тактовые
частоты от 733 MHz до 1 ГНz, поддерживают частоты
системной шины 266 и 400 MHz. Многие процессоры
компании Intel, например, Itanium и Хеоп, позволяют
оснащать один компьютер несколькими
процессорами.
Необходимо
заметить, что производительность
процессора определяется не только
его тактовой частотой, но и
архитектурой. Например, процессоры Itanium
и Itanium 2 позволяют выполнять одновременно
значительное количество команд.
Процессоры
для ПК начального уровня и
производительных ПК выпускаются
не только компанией Intel, но
и другими производителями. Наиболее
известные из таких процессоров
- Duron [Дюрон] и Athlon [Атлон] от компании
AMD. Рабочие частоты процессоров Duron лежат
в диапазоне от 1 до 1,3 ГНz. Процессоры Athlon
имеют тактовые частоты от 1 до 1,4 ГНz и
поддерживают частоты системной шины
200 и 266 MHz.
Постоянно
появляются все более и более
мощные процессоры, которые постепенно
вытесняют своих предшественников. Существуют
и специализированные процессоры для
мобильных компьютеров благодаря низкому
энергопотреблению, например, процессор
Crusoe [Kpycoe] компании Transmeta [Трансмета].