Текст книги "Самоучитель современного пользователя ПК"

Автор книги: В. Мельниченко

Соавторы: Н. Калиниченко
сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 52 страниц)

Корпус

В похожем на ящик системном блоке размещаются все составляющие детали компьютера. Однако прошли времена, когда корпус был серой безликой коробкой. Современные изделия отличаются не только цветом и формой передней панели и самого корпуса, но и имеют различные цветные вставки и даже рисунки. В особо продвинутых корпусах можно даже заменять лицевую панель – и тогда они могут служить деталью интерьера и даже украшением комнаты (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Корпуса слева на право: Tower, Desktop (вверху), Slim (внизу) и Barebone

Можно сказать, что корпус – одна из самых важных деталей компьютера, которая определяет не только внешний вид системного блока, но и его функциональные возможности. Сейчас распространены корпуса типа Desktop и различные виды Tower (от Mini Tower до Full Tower). В основном, корпуса имеют вертикальное исполнение.

В последнее время начали получать распространение Barebone-системы. Это специализированный малогабаритный корпус с установленной материнской платой – он предназначен для быстрого сбора компьютера и нуждается только в процессоре, памяти и жестком диске.

Важность корпуса определяется тем, что в нем находится блок питания. В корпусах Mini Tower устанавливались блоки питания мощностью 200 или 230 WA. Сейчас нормой стало 300 WA, а для современных процессоров ставятся блоки питания на 350 или 400 WA. От этого зависит количество выделяемого элементами тепла, которое должен выводить из корпуса вентилятор блока питания. В правильно спроектированных корпусах и при правильном расположении разъемов устройств на материнской плате, вентилятор блока питания должен справляться с отводом тепла без дополнительных вентиляторов. Весьма актуально жарким летом, особенно если компьютер стоит в не кондиционируемом помещении.

Лучшими считаются корпуса A-Open, Enlight и некоторые другие. Если у вашего компьютера именно такой корпус, то вы будете иметь меньше проблем и сейчас, и в будущем.

Материнская плата

Это вторая самая важная деталь ПК, которая, собственно, и определяет, тип вашего компьютера (а также является основой стабильности и производительности всей системы в целом). Сама материнская плата базируется на наборе микросхем – чипсете, обеспечивающем взаимодействие компонентов. Традиционно чипсет состоит из двух микросхем: северного и южного моста, хотя в чипсет может входить любое количество чипов.

Северный мост включает в себя контроллер памяти, который отвечает за системную шину и шину AGP. Если чипсет имеет встроенное графическое ядро, оно также интегрируется в северный моет. Обычно он снабжается более мощной системой охлаждения, что вызвано довольно высоким уровнем тепловыделения по сравнению с остальными элементами материнской платы. Южный мост обеспечивает связь с периферийными устройствами по шине PCI и содержит контроллеры жестких дисков.

Какие параметры надо учитывать при выборе материнской платы?

• Форм-фактор – тип корпуса, в который устанавливается плата: AT и Baby AT (меньшая длина платы); ATX и Micro ATX (меньшая ширина); NLX и FlexATX – малогабаритные платы.

• Тип модуля оперативной памяти: SIMM (для старых плат); SDRAM; DDR SDRAM; RDRAM.

• Системная шина для плат расширения (лучшая из находящихся на плате): ISA/EISA (для старых плат); VESA (VLB) – отсутствует, начиная с плат класса Pentium, которые выпускались только с PCI-шиной; PCI; AGP – новая шина, специально для графических видеоускорителей.

Но самое главное отличие – в классе устанавливаемого процессора, а иногда и разъема для него, так как не все они взаимозаменяемы. Pentium II и Pentium III выпускались в двух вариантах: для Slot 1 и Socket 370. Разъем процессора Socket 370 также имел отличия для Pentium II и первых Pentium III/Сеleron, последних Pentium III/Celeron с ядром Coppermine и более поздним ядром Tualatin. Современный Pentium 4 есть также двух видов – для Socket 423 и для Socket 478. Процессоры Athlon и Duron фирмы AMD сначала устанавливались в разъем Slot А, а после для них был разработан разъем Socket А. Для процессоров Athlon 64 применяется Socket 754/Socket 940.

Скорее всего, у вас компьютер с одним из трех разъемов Socket, упомянутых последними: с процессором Pentium III/4 от Intel или Athlon/Duron от AMD. Следующее по рангу из наиболее важных различий материнских плат (возможно, не для вас) состоит в установленных на них чипсетах.

Если двигаться дальше, то проще сказать, что материнские платы одного класса отличаются только дополнительными «наворотами». А их может быть очень много. От простейших – встроенных звуковой и видеокарты (рис. 2.3) – до контроллеров RAID-массивов, портов IEEE1394a (FireWire) и считывателей SMART-карт. Также существуют чипсеты со встроенными сетевыми картами и факс-модемами. Производители плат, очевидно, уже не знают, чем еще удивить потребителя.

Рис. 2.3. Материнская плата VIA Eden – встроено все

Получается, что различать платы остается только по фирме-изготовителю. Понятно, что фирмы первого эшелона, такие как ASUSTeK, ECS, Gigabyte и MSI всегда выпускают продукцию высокого качества. Но и остальные хотят получать свои деньги и стараются, чтобы их продукция была на высоте. Немало фирм, выпускающих материнские платы, на самом деле не имеют собственных производственных мощностей и размещают заказы на изготовление плат как раз у ведущих изготовителей, имеющих собственные заводы.

Чипсет

Чипсет – это набор микросхем, обеспечивающих работоспособность процессора и его связь с другими компонентами платы. Так как процессор нельзя напрямую подключать к периферийным устройствам (точнее, можно, но нежелательно), были созданы специальные устройства-микросхемы «обвязки» процессора. В первую очередь, для повышения нагрузочной способности шин процессора и согласования временных параметров. Потом добавились различные контроллеры: памяти, прерываний, портов ввода/вывода и другие, и этот набор назвали чипсетом.

Несмотря на то, что в каждом своем классе чипсеты отличаются весьма незначительно – буквально одной-двумя функциями, различия все-таки есть. Достаточно сказать, что в настоящее время для платформ Socket A (AMD – Athlon/Duron) и Socket 478 (Intel – Pentium 4/Celeron) существует около 40 чипсетов от разных производителей.

Раньше чипсеты выпускались многими фирмами: Intel, SiS, UMC, VIA, OPTi, Ali и т. д. Позднее одни не выдержали конкуренции, другие переключились на выпуск интегрированных чипсетов со встроенными графическими подсистемами. Сейчас на компьютерном рынке доминируют всего два производителя: фирма Intel – кому, как не ей, знать особенности своих процессоров, и фирма VIA. Интегрированные чипсеты уже выпустили два ведущих производителя видеокарт – ATI и nVidia. Их полностью достаточно для сборки качественного не игрового компьютера, но лучшими все-таки будут не они. Сегодня лучшими чипсетами для процессоров от AMD являются: VIA KT400 для Athlon или Athlon ХР; nForce3 Pro и AMD8000 – для Athlon 64. Для процессоров от Intel: VIA Apollo Pro266T и i815EP – для Socket 370; Intel 875/865 – для Socket 478.

Процессор

Говорить о процессорах нужно в связи с материнскими платами. И не потому, что они взаимосвязаны, а потому, что каждому классу процессоров нужна соответствующая плата.

С появлением процессора i80486 DX2/66 началась эра умножения тактовой частоты ядра CPU. Число 66 обозначало частоту работы ядра процессора – 66 МГц, а цифра 2 – что использовался коэффициент умножения тактовой частоты системной шины 33 МГц. Эта традиция дошла до наших дней. Pentium 4 с частотой 1700 МГц использует системную шину с частотой 133 МГц и коэффициент 13, а Celeron 1700 МГц работает на тактовой частоте 100 МГц с коэффициентом 17.

При этом многие пользователи думают, что частота в обозначении процессора – это рабочая частота всего компьютера. А нет. Рабочей частоты всего компьютера не существует: почти каждое устройство в ПК работает со своей собственной тактовой частотой. Просто все частоты кратны основной частоте системного генератора и им же синхронизируются. Тот же CPU 3400 МГц при обращении к флоппи-дисководу, тактирующемуся частотой 24 МГц, будет простаивать в ожидании данных каждых 140 тактов. Но это частный случай, а вообще производительность для большинства выполняемых на компьютере задач зависит не столько от процессора, сколько от наиболее часто использующихся подсистем ввода/вывода – оперативной памяти.

На процессорах Pentium закончилось известное, в основном, рекламное, правило, гласившее, что процессор нового класса вдвое быстрее процессора предыдущего класса с той же тактовой частотой. При дальнейшем улучшении CPU Pentium ни в одном процессоре серии Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III ничего революционно нового добавлено не было. Поэтому ПК с Pentium MMX 233 отличается от ПК с Pentium II 450 не вдвое, а, от силы, на 50 %. Хотя производительность самого процессора (читай – ядра), естественно, вдвое выше – за счет тактовой частоты. Во все новые CPU Pentium просто добавлялись возможности лучшего выполнения определенных задач. И Pentium 4 1200 МГц, оптимизированный для обработки потоковой аудио– и видеоинформации, почти во всех других программах работал так же, как Pentium III 800 МГц.

Самих процессоров, как и чипсетов, было достаточно много. И не только из-за разных частот: 286-е (от 8 до 20 МГц), 386-е (16–40 МГц), 486-е (25-133 МГц), Pentium – от 60 до 3400 МГц. Просто выпускала их не только фирма Intel, но ее основной конкурент фирма AMD. Вначале AMD и Cyrix выпускали процессоры, идентичные чипам от Intel, но более дешевые. С выпуском процессора Pentium Intel изменила лицензионную политику, чем заставила всех задуматься о будущем.

AMD повезло больше: выпущенный ею CPU K5, хотя и уступал Pentium несколько процентов производительности, мог работать на меньшей тактовой частоте. Впоследствии, когда Intel перешла для своих процессоров Pentium II на разъем Slot 1, AMD стала поддерживать для своих K6 прежний Socket 7, сделав из него "Super 7" – с поддержкой системной тактовой частоты 100 МГц. Это позволило позиционировать процессор K6 как более дешевый вариант Pentium II, но без замены материнской платы. Выпущенный впоследствии под разъем Slot А (позже – Socket А) более лучший процессор К7 (Athlon и более дешевый вариант – Duron) уже позиционировался как полноценная замена Pentium III (и Celeron).

Рис. 2.4. Процессоры Intel Pentium 4 и AMD Athlon

В это же время VIA на основе наработок Cyrix и Nexgen выпустила процессор C3, который во многих программах «обошел» такой же по частоте Celeron, и вынашивает планы по выпуску дешевой альтернативы для Pentium 4 под Socket 478 (с частотой 1100 МГц).

Многие специалисты утверждают, что процессоры от AMD и VTA (Cyrix) хуже, чем от Intel. Однако сравнивать напрямую чипы Intel с AMD или Cyrix невозможно. Благодаря своим технологическим особенностям, эти процессоры работают быстрее (иногда намного), чем от Intel. AMD и Cyrix используют критерии эффективности, отличные от применяемых фирмой Intel, поэтому чипы с одинаковыми цифровыми обозначениями, могут не иметь ничего общего.

Охлаждение процессора

Размещение на кристалле процессора огромного количества транзисторов, работающих на частотах, сравнимых с частотой микроволновых печей и потребляющих большое количество энергии, даром не проходит. Не вдаваясь в подробности, скажем, что, например AMD Duron 700 МГц выделяет мощность порядка 80 Ватт. Если у вас есть сковорода диаметром 6–7 см, можете смело использовать ее по назначению (вот только прилегать к чипу она должна очень плотно, иначе не успеете ничего поджарить). Следовательно, чтобы процессор не вышел из строя еще при включении компьютера, он должен постоянно охлаждаться (см. рис. 2.5).

Система охлаждения процессора состоит из радиатора и вентилятора. Радиаторы имеют «игольчатую» или «реберную» конструкцию и большие габариты, чем сам чип. К одним чипам радиаторы приклеивают на заводе специальным клеем ("BOX" вариант); к другим процессорам или процессорному разъему их крепят специальными зажимами через теплопроводящую пасту.

Рис. 2.5. Процессор должен быть холодным

На радиаторе обязателен вентилятор ("кулер"). На компьютерном рынке можно найти самые разные кулеры. Но если для CPU до 300 МГц подойдет любой кулер, то более производительному процессору нужен качественный вентилятор. Лучшими считаются изделия от фирм Thermaltake и Titan, Maxtron и Cooler Master.

Память

Компьютерная мудрость гласит, что памяти много не бывает. Конечно, во времена PC XT 640 Кбайт оперативной памяти хватало на все. Операционная система, 3–4 рабочих и пара игровых программ помещались на дискете объемом 360 Кбайт, и еще оставалось место для документов. Теперь же операционная система Windows ХР требует 64 Мбайт памяти, а текстовый редактор Word способен занять всю остальную оперативную память, которая только есть.

Поэтому сейчас в стандартный компьютер устанавливают не менее 128 Мбайт памяти. И чем больше, тем лучше – и для компьютера, и для пользователя. Если операционная система не может загрузить какую-либо программу из-за нехватки памяти, то она «выясняет», какие из загруженных в память программ использовались достаточно давно, и выгружает их в виртуальную память (файл "подкачки") на жестком диске. Вот и получается, что если памяти в компьютере достаточно, то пользователь меньше времени ожидает, когда начнет работать запущенная им программа.

Это мы говорили об оперативной памяти ПК – RAM (Random Access Memory – память с произвольным доступом), в которой помещаются все выполняемые процессором задачи и обрабатываемые данные, но, кроме оперативной, есть и другие виды памяти.

• Кэш-память – сверхбыстрая буферная память процессора, в которой хранятся часто используемые фрагменты программ и данные. В новых ПК интегрируется на кристалл процессора.

• Видеопамять – специализированная память на видеокарте. В чипсетах с интегрированной графической картой отсутствует, так как является отдельной областью оперативной памяти.

• Постоянная память (ПЗУ) – память без возможности изменения. Существует почти во всех устройствах компьютера, в первую очередь, BIOS материнской платы. Хранит программы и данные, которые не должны исчезать при выключении питания.

• CMOS – специальная микросхема памяти (и не только) BIOS. He является энергонезависимой и требует для себя «персональной» батарейки.

Когда говорят об этих видах памяти, их называют специализированными названиями, а просто под словом «память» всегда подразумевается оперативная память ПК.

Модули оперативной памяти различаются по виду слота для их установки:

• 14– и 16-контактные отдельные микросхемы в DIP-корпусах (Dual Inline Package) – устанавливались на 86-х и 286-х материнских платах;

• 16-и 18-контактные SIPP (Single Inline Pin Packages) – 286-е платы и старые видеокарты;

• 30-контактные модули SIMM (Single Inline Memory Module) – устанавливались на 386-х и первых 486-х материнских платах;

• 72-контактные SIMM – на 486-х платах (тип FPM) и платах Pentium (EDO).

• 168-контактные модули DIMM (Double Inline Memory Module – модуль с расположением выводов в два ряда) и RIMM – это современные типы памяти (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Модуль DIMM

Также различаются по типу и времени доступа к ячейкам памяти:

• FPM (Fast Page Mode – быстрый постраничный режим) – 100—70 нc – устаревший тип, применявшийся в 386-х и 486 ПК;

• EDO (Extended Data Out – расширенный ввод/вывод) – 80–50 нc – более современный тип, применявшийся на платах Pentium;

• SDRAM (Synchronous Dynamic RAM – синхронная динамическая память) – 15—7 нc – еще более быстродействующая память;

• RDRAM (Rambus DRAM) – 8–4 нc – специализированная (и дорогая) память, предназначенная для работы с процессорами Pentium 4.

• DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) – 15—6 нc – тип памяти, позволяющий передавать данные два раза за один такт – как бы удвоенная тактовая частота. Наиболее распространенная в настоящее время.

Модули SDRAM в свою очередь различались по рабочей тактовой частоте и, соответственно, пропускной способности:

• РС66 – рабочая частота 66 МГц (533 Мбайт в секунду);

• РС100-100МГц (800 Мбайт в секунду);

• РС133 – 133 МГц (1060 Мбайт в секунду).

Модули DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) также различаются по тактовой частоте и (по маркетинговым соображениям) имеют два названия: первое содержит сведения о тактовой частоте, второе – о теоретической пропускной способности: DDR200 (100 МГц) – РС1600; DDR266 (133 МГц) – РС2100; DDR333 (166 МГц) – РС2700 и DDR400 (200 МГц) – РС3200.

Чаще всего применяют именно второе обозначение – покупатель «падок» на большие числа. При этом происходит явное «надувательство»: дело в том, что модуль способен принимать или передавать с удвоенной скоростью только данные, но никак не адресную информацию. Но тесты показывают, что применение памяти DDR SDRAM в компьютерах на базе процессоров AMD дает прирост производительности в 25 % по сравнению с SDRAM. На основе Pentium – до 30 %.

Естественно, чем с большей частотой работает модуль, тем он лучше, но здесь самое время вспомнить еще об одном параметре памяти, который называется латентность (задержка). После задания адреса модуль памяти не может мгновенно выдать данные с указанной ячейки. Этот параметр, имеющий английскую аббревиатуру CAS, может принимать значения 2, 2.5 или 3 такта. Получается, что модуль, например DDR 40 °CAS 3, имеет производительность практически такую же, как DDR 333 CAS 2.

И последнее, что можно сказать о различии модулей оперативной памяти, – это наличие или отсутствие средств обнаружения и коррекции ошибок считывания. Существует довольно большой класс программ, критичных к достоверности считанных данных, поэтому к восьми битам информации добавляли один контрольный – бит четности. В современных модулях памяти из-за возросших скоростей и длительности доступа к памяти (в тактах работы процессора) добавляется не один, а четыре дополнительных бита. Это позволяет контроллеру памяти не только обнаруживать, но и "на лету" исправлять несколько ошибок одновременно.

Дисковые накопители – дисководы

Дисководом можно назвать любое устройство с вращающимся диском, на котором записана информация: приводы гибких магнитных дисков, жестких магнитных дисков, оптических и магнитооптических дисков. Но исторически сложилось так, что словом «дисковод» называют только накопитель на гибких магнитных дисках. Пусть и у нас будет так же.

Оптическим приводом называется устройство, в котором для чтения или записи применяются оптические приборы – лазеры. Это устройства чтения лазерных компакт-дисков – CD-ROM, CD-R и CD-RW, набирающие популярность приводы DVD (Digital Video Disk – цифровой видеодиск) и DVD-R/DVD-RW, а также магнитооптические накопители.

Почти все устройства выпускаются в двух вариантах исполнения: для внутренней установки и внешнего подключения. Внешние дисководы удобнее в использовании, потому что для их подключения не нужно разбирать корпус компьютера. Их легко перемещать с одного компьютера на другой. В последнее время выпускаются устройства с USB-интерфейсом, который хоть и медленнее, чем IDE, но очень прост в подключении и настройке. Внутренние CD– и DVD-дисководы имеют форм-фактор 5,25 дюйма.

Дисковод

Собственно о дисководах и говорить нечего – это простейшее (с точки зрения пользователя) устройство компьютера. Различаются по форм-фактору (точнее, различались раньше) и емкости дискеты: 5,25 или 3,5 дюйма. Последние более распространены. Дисковод записывает информацию на тонких лавсановых, полиэтилентерефталатныхдисковых пленках с магнитным покрытием. Диск помещен в защитную оболочку – тонкий пластмассовый корпус.

Винчестер

Накопитель на жестких магнитных дисках – HDD (Hard Disk Drive). В среде компьютерных специалистов – «винчестер» или просто «винт». Это название пошло от марки самого первого накопителя (30–30), которая совпадала с маркой известной винтовки.

После оперативной памяти, в которой программы исполняются, HDD – самая ответственная часть ПК – они на нем хранятся. Гарантийный срок работы – от 5 до 10 лет.

Винчестер записывает информацию на действительно жесткие диски из алюминия. Так как применяется несколько иная технология магнитной записи, позволяющая делать магнитные дорожки и промежутки между ними по ширине много меньше, чем на дискетах, жесткий диск позволяет записать на его поверхности много больший объем информации. Головки чтения/записи уже не прикасаются к диску, а парят над его поверхностью на очень маленьком расстоянии (несколько микрометров). В этом случае важно защитить диск и головки от пыли, так как любая пылевая частица может поцарапать диск или повредить головку. Поэтому их помещают в герметичный корпус из металла. На сегодняшний день уже выпускаются накопители емкостью 250 Гбайт.

Если не учитывать емкость (она изменяется крайне быстро и всегда в большую сторону), винчестеры различаются по форм-фактору, интерфейсу связи с ПК и скорости вращения дисков.

Деление по форм-фактору (на данный момент не актуально) и по интерфейсу:

• 3,5" – наиболее распространенный формат с самыми разными интерфейсами: последние ESDI, современные IDE и SCSI и начинающий распространяться Serial ATA;

• 2,5" – формат для ноутбуков;

• 1,8" – более новый формат для ноутбуков и некоторых других устройств.

Деление по скорости вращения дисков представляет интерес только для специалистов в какой-либо компьютерной области (или для компьютерных фанатов):

• 5400 об/мин – достаточно старый стандарт;

• 7200 об/мин – самый распространенный;

• 10000 об/мин – пока только в высокоуровневых моделях;

• 15000 об/мин – еще только в серверах сети и тому подобном.

Почти все новые IDE-винчестеры выпускаются по стандарту UDMA/100 или UDMA/133 (скорость передачи информации соответственно 100 и 133 Мбайт/с (MB/s)). Правда, за предел DMA/66 пока что на самом деле перешагнули только отдельные элитные модели (но ведь нужно же чем-то привлечь покупателя), а все остальные приводы далеки и от этого предела. Но даже и здесь идет прямое «надувательство» пользователя: 66 Мбайт/с (DMA/66) – это скорость обмена по шине данных между оперативной памятью компьютера и кэш-буфером винчестера. Но только до тех пор, пока буфер не заполнится при записи или не «освободится» при чтении, а его размер очень маленький – обычно 2 Мбайт (хотя нормой уже начинают становиться модели с объемом кэш-буфера 8 Мбайт). Поэтому реально имеет значение только физическая скорость чтения/записи магнитных пластин накопителя, которая всегда ниже «рекламируемых» значений.

В 2004 году появились винчестеры (и материнские платы), поддерживающие новый, высокоскоростной последовательный интерфейс Serial ATA (с круглым кабелем), поддерживающий скорость передачи 150 Мбайт/с. Все замечания о реальной скорости передачи данных в таких винчестерах аналогичны предыдущим, т. к. физическая скорость чтения/записи магнитных пластин не изменилась.

Правда, хотя у каждого изготовителя есть модели для разных сегментов, небольшие различия все-таки будут: приводы от IBM (ныне Hitachi) несколько надежнее, чем от Samsung, а накопители от Western Digital несколько быстрее, чем от Maxtor. Достаточно привлекательны устройства от Samsung и младшие модели Seagate, которые можно назвать "ширпотребом".

Рис. 2.7. Обычный внутренний винчестер и внешний (справа) HDD 120 GB от Western Digital с интерфейсами FireWire и USB