Внутренние устройства системного блока

Материнская плата должна быть таким же размером (форм фактор) как и корпус системного блока.

Материнская плата по английски "motherboard" основное устройство компьютера содержит разъёмы - слоты, сокеты для подключения дополнительных контроллеров, подключаемых по шинам USB, PCI, обеспечивает работу комплектующих. Bios в материнской плате отвечает за загрузку Windows, частоты и скорость работы компьютера. У материнской платы есть так называемый чипсет, он имеет северный и южный мост.

Северный мост обеспечивает связь процессора и оперативной памяти и другими комплектующими.

Южный мост связан с северным мостом с помощью отдельной шины, его основная задача это управление важными устройствами компьютера такие как винчестер и шинами USB, слотами PCI Express для видеокарты. Большинство контроллеров встроено в южный мост материнской платы.

Функциональный состав типичного южного моста:

контроллеры Serial ATA/RAID контроллер IDE

контроллер DVD/CD дисковода

контроллеры шины PCI и ISA

контроллер порта USB

контроллеры портов ввода-вывода.

В составе южного моста уже могут присутствовать звуковая и сетевая карта, эти компоненты установлены в виде отдельных чипов(микросхем) на материнской плате. Кроме того, южный мост связан с микросхемами BIOS и CMOS. Во многих современных чипсетах микросхема CMOS встроена в состав южного моста материнской платы.

Процессор главный компонент в материнской плате, является основным обработчиком программного кода и информации, и имеет связь по внешней шине с компьютерными комплектующими, выполняет примерно около 1 миллион тактов в секунду в 1 МБ. Важные особенности CPU это тактовая частота работы процессора - измеряется в ГГЦ и МГЦ, чем выше тактовая частота, тем меньше длительность выполнении операции. У CPU ещё важная особенность кэш первого- L1, второго- L2 и на сегодняшний день и кэш третьего уровня, имеет размер от КБ до МБ или 1024КБ. В кэш памяти находятся часто используемые, запущенные программы, игры, эти данные временно находятся в этом кэше для быстродействия выполнения команд процессором.

Также процессоры могут поддерживать возможность работы в 64-битном режиме, у процессоров AMD он называется AMD64, у Intel EM64T.

В современных процессорах также используются дополнительные функции и технологии, расширяющие возможности процессоров:

Ø для работы с мультимедиа и большими объемами данных в процессоре AMD используются технологии 3D, ММХ, SSE, SSE2, SSE3, SSE4;

Ø для защиты от некоторых вирусов в процессорах AMD применяется технология NX-bit (No Execute), в процессорах Intel – XD (Execute Disable Bit), а в новых процессорах Intel появилась технология безопасности Intel Trusted Execution (TXT);

Ø для снижения энергопотребления существуют технологии Cool'n'Quiet (в AMD) и ТМ1/ТМ2, С1Е, EIST (в Intel);

Ø для выполнения 64-битных инструкций используется AMD64 или ЕМТ64(Intel);

Ø для увеличения производительности при использовании виртуальных машин применяются технологии аппаратной виртуализации AMD-V и VT(Intel);

Ø с помощью технологии Hyper-Threading (НТ) некоторые процессоры Intel Pentium 4 и Core i5/7 могут выполнять два потока команд одновременно;

Ø технология Intel Turbo Boost позволяет автоматчески повышать рабочую частоту процессоров Core i5/7 в зависимости от нагрузки.

Если CPU имеет несколько ядер, каждое ядро в процессоре выполняет команды отдельно, например через одно ядро кодируется видео файл, а по второму ядру вы смотрите фильм. Получается принцип работы ядер, как будто установлено два процессора, это тоже влияет на производительность работы компьютера.

Оперативная память в компьютере нужна для оптимальной работы процессора ПК и комплектующих, операционной системы и программ. В ней хранится и обрабатываются временные данные, коды программ и утилит при запуске на компьютере. У оперативной памяти тактовая частота измеряется в МГЦ, и типам (DDR, DDR2, DDR3) и имеют отличия между собой, надо обязательно знать пропускную способность, какой слот DDR поддерживает материнская плата.

Соответственно чем больше частота в МГЦ, тем лучше производительность компьютера.

Частотная спецификация памяти для компьютер а.

Тип ОЗУ Частота, МГц Спецификация

SDRAM 66 PC66

SDRAM 100 PC100

SDRAM 133 PC133

DDR SDRAM 266 PC2100

DDR SDRAM 333 PC2700

DDR SDRAM 400 PC3200

DDR SDRAM 466 PC3700

DDR SDRAM 500 PC4000

RDRAM 16 бит 800 PC800

RDRAM 16 бит 1066 PC1066

С остальными устройствами процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами.

Основных шин три:

Ø шина данных,

Ø адресная шина

Ø командная шина.

Адресная шина состоит из 32 параллельных проводников(32-разрядная). По ней передаются адреса ячеек оперативной памяти. К ней подключается процессор для копирования данных из ячейки ОП в один из своих регистров. В современных компьютерах она, как правило, 64-разрядная, т.е. одновременно на обработку поступает 8 байт.

По командной шине передаются команды из той области ОП, в которой хранятся программы. В большинстве современных компьютеров командная шина 32-разрядная, но есть уже и 64-разрядные.

Основными характеристиками процессора являются разрядность, тактовая частота и кэш-память.

Разрядность указывает, сколько бит информации процессор может обработать за один раз(один такт).

Тактовая частота определяет количество тактов за секунду, например, для процессора выполняющего около 3 миллиардов тактов за секунду тактовая частота равнв 3 Ггц/сек. Обмен данными внутри процессора происходит быстрее, чем с оперативной памятью.

Для того, чтобы уменьшить число обращений к ОП, внутри процессора создают буферную область - кэш-память. Принимая данные из ОП, процессор одновременно записывает их в кэш-память. При последующем обращении процессор ищет данные в кэш-памяти. Чем больше кэш-память, тем быстрее работает компьютер.