В основу апаратного побудови IBM PC, як і інших персональних комп'ютерів, був покладений принцип фон Неймана.
В основу архітектури IBM PC-комп'ютерів покладено принцип шинної організації зв'язків між процесором і іншими компонентами комп'ютера. Хоча з тих пір неодноразово змінювалися типи використовуваних шин і їх пристрій, але архітектура - основний принцип внутрішньої організації комп'ютера - залишилася без змін. Пристрій комп'ютера зображено на рис. 1.2.
Рис.1.2 ▼ Блок-схема пристрою комп'ютера Центральний процесор (CPU) є ядром комп'ютерної системи. Зв'язок з іншими компонентами здійснюється за допомогою зовнішньої шини процесора. Всередині процесора є шини для взаємодії межд) ^ обой АЛУ, пристрої управління та регістрів пам'яті. Зовнішня шина процесора складається з ліній, по яких передаються дані, адреси (що вказують, звідки беруться і куди передаються ці дані) і команди управління. Тому загальна шина поділяється на шпильці даних, шину адреси і шину управління. По кожній лінії може передаватися один біт даних, адреси або команди управління. Кількість ліній в шині називається розрядністю шини. Розрядність шини визначає максимальну кількість одночасно переданих біт, чому в свою чергу залежить загальна продуктивність комп'ютера. Тобто чим більше розрядність шини, тим більше даних одночасно може передаватися, тим вища продуктивність. Другим параметром, що впливає на продуктивність, є швидкість передачі даних по шині, яка визначається тактовою частотою шини.
Частота шини - досить важлива характеристика, але все ж не є визначальною продуктивність комп'ютера. Найбільш важливими параметрами для загальної продуктивності комп'ютера є тактова частота і розрядність центрального процесора. І це природно з багатьох причин. Саме процесор виконує основні завдання по обробці даних, часто ініціює і керує обміном даних. Тактова частота визначає швидкість виконання операцій, а розрядність - кількість даних, які обробляються в процесі однієї операції.
Оскільки дані в процесі роботи зберігаються в оперативній пам'яті, важливим параметром є швидкість запису в пам'ять і читання з пам'яті, яка визначається як час доступу до пам'яті. Якщо в процесі роботи CPU доводиться зчитувати дані і програми з зовнішніх пристроїв і накопичувачів, на загальну швидкодію починає впливати швидкість обміну даними, що забезпечується контролером пристрою, і швидкодія самого пристрою.
Із зовнішніх пристроїв дуже великий вплив на продуктивність мультимедійного комп'ютера надає видеоконтроллер або відеокарта. При великому потоці відеоданих, використовуваному в сучасних іграх, потрібні швидкодіючі відеокарти з відеоприскорювачами, або акселераторами.
Крім розглянутих пристроїв важливу роль відіграють: BIOS (базова система введення-виведення) і набір системних програм, що визначає багато параметрів взаємодії елементів комп'ютера. BIOS записується і зберігається в мікросхемі постійної пам'яті. У сучасних комп'ютерах для цих цілей застосовуються мікросхеми на основі флеш-технології, що дозволяють багаторазово перепрограмувати або, як кажуть, перепрошивати BIOS.
До однієї з мікросхем або, як часто говорять, чипі зберігаються установки конфігурації комп'ютера і показання годин реального часу. Виконується ця мікросхема за технологією CMOS, яка характеризується малим енергоспоживанням. Для збереження конфігураційних даних і забезпечення ходу годинника реального часу після вимкнення комп'ютера мікросхема живиться від вбудованого в материнську плату акумулятора.
Такий принцип побудови комп'ютера збережений і до цього дня. Хоча, використовуючи сучасну елементну базу, на материнській платі можна розмістити більшу частину компонентів комп'ютера. Подібний підхід реалізується для так званих інтегрованих материнських плат, в складі яких можуть бути присутніми вбудовані відео- і аудіокарти, мережеві адаптери та інші складові комп'ютерної системи.
Системний блок Персональний комп'ютер в мінімальної апаратної конфігурації складається з системного блоку, клавіатури і монітора. Продуктивність і можливості комп'ютера визначаються характеристиками системного блоку. Усередині блоку розташовуються всі основні вузли комп'ютера: материнська плата, блок живлення, накопичувачі (або дисководи); встановлюються плати розширення і інші пристрої. Зовнішній вигляд персонального комп'ютера представлений на рис. 2.1.
Мал. 2.1 ▼ Зовнішній вигляд ПК До материнської плати, яка є основним елементом системного блоку, підключаються практично всі складові елементи комп'ютера, через неї здійснюється їх взаємодія. Важливою характеристикою материнської плати є кількість наявних слотів розширення і їх типи. Слотами розширення називаються роз'єми, в які можуть встановлюватися додаткові пристрої - контролери або адаптери, звані також платами або картами розширення. Це може бути відеокарта, аудіокарта, модем та інші пристрої.
Розташовані в корпусі системного блоку пристрою виділяють в процесі роботи чимала кількість тепла, для відводу якого і підтримки необхідного температурного режиму в склад сучасного комп'ютера входить ціла система охолодження, що складається, як правило, з повітряних вентиляторів і кулерів. Частина вентиляторів вбудовується в корпус системного блоку. Як мінімум, в системному блоці є один вентилятор, що встановлюється всередині блоку живлення. При наявності в системному блоці додаткових компонентів з підвищеною тепловіддачею (а це, як правило, продуктивні відеокарти і багато сучасних вінчестери) необхідно використовувати корпусу з додатковими вентиляторами.
⇐ Загальні принципи побудови комп'ютера | Все про комп'ютерне залізо | Корпус системного блоку ⇒
