Компьютерный ликбез: вступление

Сегодня мы начинаем серию статей, ориентированных не на подкованных специалистов, а на обычных людей, для которых компьютер – прежде всего инструмент для работы, источник развлечения дома. Можно назвать эту серию своего рода компьютерным ликбезом. По нашему мнению, такие статьи необходимы, ведь компьютеры уже давно не предмет роскоши – они перешли в категорию обычных и привычных вещей, однако подавляющее большинство людей о них ничего не знают и зачастую даже боятся их.

В этой статье мы рассмотрим, из чего состоит классический персональный компьютер, который мы можем увидеть в офисе, дома – да где угодно!

Итак, приступим. Для начала определимся, что же такое компьютер. Компьютер (от английского computer – «вычислитель», отечественный аналог – ЭВМ, электронная вычислительная машина) – машина для проведения вычислений, хранения, обработки и выдачи информации по заранее определённому алгоритму. Эти алгоритмы объединены в программы и подпрограммы, а данные хранятся в файлах – именованных областях данных на диске-носителе. Так что в любой момент времени любая операция, которую мы выполняем на компьютере (или компьютер выполняет в своих служебных целях), является комплексом вычислений.

Обычный персональный компьютер (ПК, по-английски – PC) состоит из четырёх обязательных частей: системного блока, монитора, клавиатуры и манипулятора типа «мышь», который все так и называют мышью.

Системный блок – это основная деталь компьютера. С формальной точки зрения это и есть компьютер, а всё остальное – периферийные устройства, то есть устройства, подключаемые к нему и обеспечивающие конкретные функции. В системном блоке находятся все компоненты, отвечающие за проведение вычислений и обработку информации, там же находится жёсткий диск, на котором эта информация хранится, оптические приводы (CD-ROM или DVD-ROM), считывающие оптические диски, и прочие вспомогательные устройства. Для примера: множество специализированных компьютеров – серверов – не комплектуются ни мониторами, ни клавиатурами, ни мышами, они лишь выполняют свою основную функцию – вычисления, а доступ и управление ими осуществляется с помощью другого компьютера – удалённого терминала.

Фактически ящик, который вы видите на столе, – это корпус системного блока, упаковка. Он может стоять вертикально (такие корпуса называют «башнями» – Tower) или лежать горизонтально (Desktop). «Башни» различают по высоте и называют BigTower, MidiTower и MiniTower соответственно. Их размеры не стандартизированы чётко, однако обычно размеры MidiTower по высоте соответствуют сумме высот материнской платы стандарта ATX (305 мм) и блока питания (86 мм) плюс небольшой допуск с обеих сторон материнской платы, то есть в сумме около 40-42 см. В таком корпусе находятся три посадочных места для устройств шириной 5,25” (оптических приводов), два – для устройств 3,5” (дисковод гибких дисков) и не менее двух мест для жёстких дисков. MiniTower обычно содержит два места под приводы 5,25” и рассчитан на установку материнских плат уменьшенных размеров (стандартов miniATX и microATX). Конфигурация корпусов BigTower может быть абсолютно различной, главное – они высокие и просторные. На корпусе всегда есть кнопка включения и иногда перезагрузки компьютера, индикаторы включённого питания и активности жёсткого диска.

Монитор относится к классу устройств отображения. Он служит для наглядного отображения информации, выдаваемой компьютером. Когда-то для этого служили перфоленты, перфокарты и т. п., на которых пробивались в определённых местах отверстия. На сегодня аналогичным устройством, к примеру, является проектор. Основными видами мониторов являются мониторы с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ, по-английски – CRT) и жидкокристаллические мониторы. Они отличаются технологией, по которой формируется изображение на экране. На сегодняшний день жидкокристаллические мониторы становятся основным видом, ЭЛТ практически не выпускаются.

Клавиатура и мышь являются так называемыми устройствами ввода, то есть с их помощью пользователь вводит команды в память компьютера. Клавиатура может содержать от 101 до 105 обычных клавиш (в зависимости от наличия клавиш Win и вызова контекстного меню), а также разнообразные дополнительные мультимедийные клавиши для быстрого доступа к проигрывателю музыки, другим программам, управлению питанием компьютера и т. п. Клавиатура снабжена тремя индикаторами состояния логических переключателей – Num Lock, Caps Lock и Scroll Lock.

Мышь управляет перемещением курсора («стрелки») на экране монитора, ею вы можете выбирать ярлыки, файлы, выполнять различные действия. Обычная компоновка мыши на сегодня – две кнопки и колесо прокрутки между ними. Также бывают мыши с дополнительными кнопками, колёсиками и т. д. Подключаться к системному блоку мыши могут как напрямую, кабелем, так и через радиоканал, для этого к системному блоку подключается миниатюрный приёмопередатчик.

Кроме этих устройств, очень часто компьютер сопровождают дополнительные компоненты – периферийные устройства. К ним относят принтеры, сканеры и многофункциональные устройства, акустические системы и прочие приборы, делающие жизнь пользователя компьютера проще и приятнее.

Теперь заглянем внутрь системного блока. Для начала выясним, какая из деталей как называется и для чего служит, а в дальнейших статьях остановимся на каждой из них подробно.

В верхнем левом углу системного блока находится блок питания. Поскольку все компоненты в системном блоке питаются постоянными токами с напряжениями 5, 12 или 3,3 В, блок питания представляет собой, по сути, выпрямитель и набор трансформаторов. Подробное описание принципа его работы выходит за рамки данной статьи, однако мы постараемся осветить эту тему в отдельном материале, потому что проблема качественного питания компьютера довольно актуальна.

Справа расположены корзины для установки накопителей формфактора 5,25” (в частности – оптических накопителей), ниже корзина для дисководов 3,5”, а в самом низу – корзина для жёстких дисков.

Самая большая печатная плата в системном блоке, расположенная вдоль боковой стенки, – это материнская плата (от английского motherboard). Она обеспечивает подключение и взаимодействие всех подсистем компьютера. К специальным разъёмам на материнской плате подключаются процессор, оперативная память, накопители и карты расширения. На материнскую плату производителем устанавливаются дополнительные устройства – контроллеры, отвечающие за выполнение каких-либо расширенных функций, не относящихся к обеспечению минимальной работоспособности компьютера. Это могут быть звуковой, сетевой контроллеры, дополнительные контроллеры для накопителей и т. п.

Металлический радиатор с вентилятором, расположенный рядом с блоком питания, – это система охлаждения процессора , называемая кулером. Кулер устанавливается для того, чтобы обеспечить нормальный температурный режим работы процессора, поскольку перегрев приведёт к его повреждению. На сегодняшний день существует великое множество разновидностей кулеров, от простейших до монструозных конструкций.

Соответственно, под кулером находится центральный процессор (центральное процессорное устройство, ЦПУ, по-английски – CPU). Процессор производит вычисления, которые запрашивают исполняемые программы, тем самым реализуя функциональность компьютера. Без процессора компьютер работать не может, потому как нечему будет управлять всеми остальными подсистемами компьютера. Процессор устанавливается в специальный разъём – сокет (socket).

На материнской плате можно найти одинаковые длинные тонкие разъёмы, предназначенные для установки оперативной памяти (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ, по-английски – RAM). В эти разъёмы, называемые слотами DIMM, вставляются модули оперативной памяти , минимум один. В оперативной памяти хранятся данные и команды, которые в ближайшее время могут понадобиться для вычислений процессору или ожидают передачи другим подсистемам компьютера (видеокарте, жёсткому диску и т. п.). Оперативная память передаёт информацию на порядки быстрее, чем накопители (жёсткие диски или оптические накопители), и нужна для обеспечения непрерывности вычислений без задержек на получение данных. Без оперативной памяти современный компьютер также неработоспособен (ранние модели персональных компьютеров могли содержать чипы оперативной памяти прямо на материнской плате).

В специальный разъём на материнской плате устанавливается видеокарта – устройство, предназначенное для обработки и вывода на устройство отображения (например, монитор) графической информации (интерфейса операционной системы и программ, видео и так далее). Существуют материнские платы, в состав которых уже входит несложный видеоадаптер. В таком случае внешняя видеокарта не требуется, если не нужна высокая производительность компьютера в обработке графики.

В специальные разъёмы на материнской плате могут устанавливаться дополнительные платы, называемые платами расширения. Это может быть всё что угодно, начиная от звукового контроллера и заканчивая специализированными устройствами типа спутникового DVB-тюнера.

За хранение информации отвечает жёсткий диск, представляющий собой одну или несколько магнитных пластин со считывающими головками, заключённых в металлический герметичный корпус.

Оптические накопители предназначены для считывания и записи оптических дисков стандартов CD, DVD. Кроме того, в ближайшее время ожидается популяризация накопителей стандартов Blu-ray и HD-DVD, отличающихся высокой ёмкостью.

За исключением некоторых компонентов, большинство деталей компьютера представляют собой интегральные микросхемы, размещённые на печатных платах из текстолита и связанные огромным количеством металлизированных проводников-дорожек. Поэтому эти компоненты нужно защищать от попадания влаги (приводит к замыканию или окислению контактов), перегрева (нарушает целостность проводников и изоляции), механических повреждений. Ещё почти все компоненты компьютера боятся статического электричества, которое иногда накапливается на нас. Поэтому перед тем как прикоснуться к любой части компьютера, прикоснитесь к чему-либо металлическому, чтобы снять статический заряд с рук. Да и вообще как можно меньше прикасайтесь к проводникам и чипам, они этого не любят. Стоит помнить, что компьютер – это сложный прибор, и от удара по системному блоку неисправность в 99% случаев не исчезнет, а усугубится. Зато при бережном отношении к компьютеру вам гарантируется долговременная и безотказная работа этого многофункционального инструмента.

Сегодня мы вкратце пробежались по компонентам типичного компьютера. В дальнейших статьях этого цикла мы детально остановимся на наиболее важных деталях компьютера, расскажем вам об их истории, особенностях и функциях. Оставайтесь с нами!