"Системные блоки .Процессоры .«Материнские» платы .ОЗУ"

Магистрально-модульный принцип построения компьютера

В основу архитектуры современных персональных компьютеров (ПК) положен магистрально-модульный принцип . Т.е компьютер построен из функциональных блоков , взаимодействующий посредством общего канала (каналов)- шины . Благодаря этому принципу потребитель может собирать машину нужной конфигурации .Магистраль включает в себя три многоразрядные шины : шину данных, шину адреса и шину управления , которые представляют собой многопроводные линии .

Типы шин

Шина данных . По этой шине данные передаются между различными устройствами .

Шина адреса . Каждое устройство или ячейка ОП имеет свой адрес , и этот адрес передаётся по адресной шине , причём сигналы передаются в одном направлении .

Шина управления . По этой шине передаются сигналы , определяющие характер обмена информаций по магистрали .

Системная плата

Системная плата – это важнейший аппаратный компонент компьютера . На ней реализована магистраль обмена информацией , имеются разъёмы для установки процессора , слоты для установки ОП , а также контроллеров внешних устройств и различных расширений .Всё это в совокупности составляет системный блок.

Отличия «материнок»

Материнские платы отличаются друг от друга следующим: Типом встроенного процессора и поддержкой установки разных типов основных процессоров, моделью чипсета, поддержкой разного типа ОЗУ, с разной частотой работы, количеством слотов для ОЗУ и максимально допустимым объёмом памяти. Так же различаются количеством и скоростью разъёмов SATA, количеством портов USB и ещё разными входами и выходами расположенными на плате. Производители : Asrock, Asus, Gigabyte, MSI и другие.

Северный и южный мосты

Для согласования тактовой частоты и разрядности устройств на системой плате устанавливаются специальные микросхемы (чипсет) , включающие в себя контроллер оперативной памяти и видеопамяти(северный) и контроллер периферийных устройств(южный) .

Процессор

Процессор - Это мозг компьютера . Является центральным устройством компьютера и выполняет команды программы , которые хранится в оперативной памяти . Команда программы поступает в процессор по шине данных и декодируется , т.е. определяется , какие действия необходимо выполнить и какие данные для этого требуются . Или электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ) . Главными характеристиками ЦПУ являются: количество ядер, пропускная способность процессора и шины,  тактовая частота, техпроцесс, производительность, энергопотребление и архитектура. Устройство, архитектура и реализация процессоров с тех пор неоднократно менялись, однако их основные исполняемые функции остались теми же, что и прежде.

Технология

Процессор является большой ( в смысле количества размещенных на ней элементов) полупроводниковой микросхемой . Процессоры создаются на основе кремниевых подложек , которые вырезаются из слитка чистого кремния . Кремний является полупроводником , который в разных условиях может вести себя и как проводник электрического тока , и как изолятор .Процессоры создаются в ходе множества сложных процессов таких как :

1. Формирование диоксида кремния ( ржавение кремния )

2. Нанесение фотослоя или формирование на подложке рисунка электрической схемы

3. Удаление засвечённых участков

4. Бомбардировка ионами различных примесей

5. Нанесение слоя поликристаллического кремния и ещё один фотослой . И этот процесс наложения новых слоёв осуществляется несколько раз .

6. «Окна» между слоями заполняются атомами металла .

Все выше описанные процессы формируют сложную трёхмерную микросхему .

7. Затем полученная микросхема вставляется в защитный корпус , который обеспечивает электрическое соединение процессора с системной платой .

Производительность

Производительность процессора является его главной характеристикой и характеризует скорость выполнения приложений . Производительность процессора прямо пропорциональна разрядности процессора , его частоте, а также количеству команд, выполняемых за один такт : Производительность = Разрядность*Частоту*Кол-во команд за 1 такт .Также важно понимать , что производительность процессора не является строгим показателем , т.е. её можно «разогнать» или наоборот сократить . Но с увеличением производительности увеличивается и потребляемая эл. энергия , следовательно , увеличивается и тепловыделение . Так что для мощных процессоров требуются мощные «кулеры» ( радиаторы ) , которые охлаждают процессор .

Прозводители процессоров

AMD

Производительность процессора является его главной характеристикой и характеризует скорость выполнения приложений . Производительность процессора прямо пропорциональна разрядности процессора , его частоте, а также количеству команд, выполняемых за один такт : Производительность = Разрядность*Частоту*Кол-во команд за 1 такт .Также важно понимать , что производительность процессора не является строгим показателем , т.е. её можно «разогнать» или наоборот сократить . Но с увеличением производительности увеличивается и потребляемая эл. энергия , следовательно , увеличивается и тепловыделение . Так что для мощных процессоров требуются мощные «кулеры» ( радиаторы ) , которые охлаждают процессор .

Intel

А теперь об Intel.В свою очередь они тоже имею несколько серий процессоров таких как : Celeron, Pentium, Core i3, i5, i7, и Xeon. Celeron и Pentium самые маломощные процессоры от Intel. Они имеют 2 ядра с частотой 3ГГц, 22 нм техпроцесс и основаны на ядре и архитектуре Haswell, которая славится тем что при большой нагрузке эффективность охлаждения процессора падет, но у них есть и плюсы : во-первых они затрачивают мало электроэнергии и во-вторых дёшевы. Процессоры серии Core i3 не многим отличается от пред идущих и имеет схожие характеристики, могу сказать только то, что тактовая частота и объём кэш памяти 3-го типа увеличены по сравнению с пред идущими процессорами. Core i5 и i7 это более быстрые и игровые процессоры. Они построены по 22 нм техпроцессу используя архитектуру Ivy Bridge или Haswell, имеют от 4 до 6 ядер(у I7 бывает 8) с частотой от 3,5 ГГц и более, так же имеют большую пропускную способность памяти и достаточно большой объём кэш памяти 3-го типа.I5 больше подходит для игр, а I7 можно использовать для работы в программах которые требуют большого объёма кэш памяти. Xeon - это процессор имеющий 6 ядер с частотой около 2 ГГц, но это не его главная фишка. Фишка этого процессора заключается в том, что он использует новую ОЗУ формата DDR4, что позволяет ему иметь большой объём памяти 3-го типа, а так же иметь максимально допустимый объём оперативной памяти около 768 Гб, когда у I7 максимально допустимый объём не превышает 64 Гб. При этом у него невероятно большая пропускная способность памяти, что позволяет ему быстро обмениваться информацией. К плюсам можно отнести ещё то, что у него большая энергоэффективность и повышенная производительность эффективных вычислений. Эти процессоры нужны для организаций в которых постоянно большой объём обработки данных

Оперативная память.ОЗУ

Оперативная память представляет собой множество ячеек , причем каждая ячейка имеет свой уникальный адрес . Энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранятся запущенные программы, а так же входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором.ОЗУ зависит от подачи напряжения на неё.  В общем случае, ОЗУ содержит программы и данные ОС и запущенные прикладные программы пользователя и данные этих программ, поэтому от объёма оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер под управлением ОС .

ОЗУ может изготавливаться как отдельный внешний модуль или располагаться на одном кристалле с процессором.ОЗУ большинства современных компьютеров представляет собой модули динамической памяти она компактнее и дешевле статической, но при этом её быстродействие ниже. Память статического типа используется для построения кэш-памяти внутри микропроцессора. DRAM — динамическая память. SRAM – статическая память.