А как ты видишь свой компьютер?

Приходишь домой, нажимаешь кнопку включения на своём системном блоке или открываешь крышку ноута, открываешь браузер, заходишь на этот сайт и находишь эту запись… Как быстро и просто!

Как это работает — уровень 1

Компьютер, как и всякое электронное устройство, состоит из множества отделяемых компонентов. Это началось ещё со времён IBM PC. Открытая архитектура PC сделала компьютер модульным. А вот и модули:

  • Процессор — главная часть любого компьютера. Он выполняет все действия, передаваемые ему в виде двоичного кода.
  • Память бывает оперативная (RAM) и постоянная (SSD/HDD), первая для быстрого доступа к временным данным и хранения текущих программ, вторая — для постоянного хранения данных. Старые айтишники измеряют её в метрах (Мегабайтах)))
  • Дополнительные устройства, будь то флешки, видео- и звуковые карты, наушники и т.п. подключаются к внутренним (PCI, PCI-E) или внешним (USB, HDMI, eSATA) интерфейсам.
  • Материнка (материнская плата) нужна для соединения и питания всего вышеперечисленного. На ней есть слоты для памяти, процессора, порты для подключения SSD, и порты USB, HDMI и т.д
  • Блок питания (БП) берёт электричество из розетки и преобразует его для употребления материнской платой.

Всё это чудесно помещается в системный блок — корпус компьютера.

Спускаемся ниже

Процессор

Процессор состоит из огромного числа транзисторов и микродорожек, размеры которых сейчас исчисляются в нанометрах (1 нанометр в миллиард раз меньше метра!). Вот наш герой:

А, стоп. Это профессор. Ошибочка вышла!
А вот процессор

Подробнее о транзисторах — тут. Они составляют физическую основу процессора.
Но логика соединения транзисторов друг с другом может быть разной, и логика эта и есть архитектура процессора. Есть CISC, RISC, MISC, ARM, и т.д. и т.п. архитектуры.

Архитектура RISC.
Процессор под микроскопом

Архитектура определяет набор доступных команд, которые можно использовать при программировании.

Память

Как уже было сказано, память бывает оперативной и постоянной. Так же разделяют на энергозависимую (это оперативная память) и энергонезависимую (флешки, жесткие диски («харды»), CD/DVD). Чем это всё добро отличается?

RAM(ОЗУ) / энергозависимая память

RAM — Random Access Memory (память произвольного доступа), в русской литературе о компьютерах называется ОЗУ — оперативное запоминающее устройство. RAM энергозависима — для хранения данных нужно электричество. Нет его — нет и памяти.

Иногда в домах проседает сетевое напряжение, и компьютеры без ИБП или батареи отключаются, и ОС (которая находилась в оперативной памяти) приходится загружать с нуля, с потерей всех данных, которые не были сохранены в постоянную память. Вот как выглядит «оперативка»:

Это — модуль оперативной памяти

Продвинутые юзеры, геймеры, и просто те, кто собирал комп (это, кстати, не так сложно, если нет особых запросов — читай тут) уже видели подобные модули. RAM состоит из множества ячеек, и электрически эти ячейки являются конденсаторами (не знаешь что это? читай здесь об электронных компонентах). Ниже — ячейка RAM:

Ячейка оперативной памяти.
Постоянная /энергонезависимая память

RAM пригодна для хранения текущих программ и процессов ОС и файлов, которые нужно получать оперативно. Но ведь в оперативку нужно что-то загрузить! И загрузка эта идёт из постоянной памяти, которая не зависит от наличия тока.

Как может выглядеть постоянная память.

Жёсткие диски работают при помощи физического явления — магнетизма. Жёсткий диск крутится на больших оборотах (от 7 тысяч оборотов в минуту!), а записывающая головка двигается от центра к краям диска, намагничивая или размагничивая или считывая его сектора.

Оптические диски имеют схожий принцип, диск тоже крутится, только вместо магнита используется лазер, изменяющий отражающую способность секторов диска путём выжигания, и считывающий потом эти сектора.

Самая сложная (но и самая интересная) память — на микросхемах, а точнее, на уже известных нам транзисторах (не знаешь, что это? читай здесь). Подробнее об устройстве памяти на микросхемах будет отдельный пост.

Дополнительные устройства

Это то, что мы вставляем в компьютер. Геймеры и видеооператоры вставляют видеокарты, диджеи и просто любители хорошего звука — звуковые карты, а те, кому нужно подписать электронные документы — вставляют USB-ключ электронной подписи. Устройств — море!

Внутренние устройства используют PCI-E интерфейс на материнской плате для подключения.

Внешние же устройства используют, в большинстве случаев, порты USB.
Дополнительные устройства нужны для расширения основного функционала ПК. Это выгодно — не нужно покупать полностью новый компьютер, если понадобилась функциональность звуковой карты или производительное видео.

Материнская плата и блок питания

Это Мать.

Мать (материнка, материнская плата) — не твоя мама и не Родина-мать, но один из основных компонентов компьютера.

Она связывает воедино блок питания, процессор, постоянную и оперативную память, и все дополнительные устройства. Без материнской платы все эти компоненты просто… бесполезны!

Схема материнской платы.

Материнская плата и все компоненты питаются блоком питания. Он питает жесткие диски, материнскую плату и есть отдельный выход на процессор.

Блок питания

На вход поступает 220 Вольт, а на выходе — коннекторы с разным напряжением. Вот их вид и описание:

Распиновка разъемов блока питания компьютера

Заключение

Теперь ты знаешь, из чего состоит твой компьютер. В одной из следующих статей мы даже разберём и соберем его — и посмотрим на компоненты вживую.

Вот вид компьютера в сборе:

Системный блок изнутри.

Если есть предложения и пожелания — пиши на почту george.zhukov@super-it.ru

Оставляйте комментарии и предлагайте свои темы и статьи!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *