Компьютер. Большой самоучитель по ремонту, сборке и модернизации

Что такое компьютер

Сначала нам нужно разобраться, что такое компьютер вообще.

Доказано, что не реклама – двигатель прогресса, а человеческая лень. Человек всю жизнь пытался автоматизировать свою жизнь, постоянно изобретая механизмы, предназначенные для облегчения той или иной деятельности. В один прекрасный момент человеку надоело считать, и он изобрел калькулятор.

Первый механический калькулятор был изобретен немецким ученым Лейбницем в 1673 году. Но это так, для справки.

А прообраз современного калькулятора – Zuze Z1 – был создан в 1938 году. Его разработал Конрад Цузе. Это устройство, конечно, внешне совсем не похоже на современный калькулятор, но оно поддерживало ввод данных с клавиатуры (рис. 1.1). Результат высвечивался на панели множеством маленьких лампочек. Машина была высотой в человеческий рост и занимала 4 м2 площади.

Все последующие компьютеры были еще больше, они занимали целые залы. Эра гигантских компьютеров продолжалась до 1981 года, когда IBM представила на рынке свой IBM PC. PC – это сокращение от Personal Computer, то есть персональный компьютер, за которым должен работать всего один человек. IBM PC уже был похож на современные ПК: монитор, системный блок, клавиатура.

С тех пор под «компьютером» подразумевается именно ПК. Мы привыкли, что он выглядит примерно так (рис. 1.2).

У современного компьютера всего четыре основных компонента: системный блок, монитор, клавиатура и мышь. Системный блок по сути и есть компьютер. Он обрабатывает принятую от пользователя (или полученную из других источников, например из Интернета) информацию и отображает результат на мониторе. Монитор используется для донесения информации пользователю. Клавиатура и мышь – для ввода информации.

Раньше для ввода информации служила только клавиатура, но с появлением графического интерфейса пользователя (кстати, впервые графический интерфейс с окнами и пиктограммами разработала компания Apple, а не Microsoft, как принято считать) манипулятор «мышь» стал просто незаменим. Работать без мыши, конечно, можно, но это до такой степени неудобно, что попахивает, извините, мазохизмом.

Более подробно о мониторах мы поговорим в главе 15, об устройствах ввода (клавиатурах, мышках, планшетах и др.) – в главе 13. А пока – о системном блоке.

Содержимое «черного ящика»

Компоненты системного блока используются для обработки и хранения информации. На рис. 1.3 изображен типичный компьютер изнутри. Давайте разбираться, что же находится в «черном ящике» (ну, или сером, или белом – смотря у кого какой цвет корпуса).

Самое главное – материнская плата, она изображена под номером 1. Номер 2 – это вентилятор процессора. Под вентилятором виден радиатор, а уже под радиатором – сам процессор. Без снятия вентилятора и радиатора процессор вы не увидите.

Видеокарта изображена под номером 3. Номер 4 – жесткие диски, на рисунке их два. Номер 5 – это привод для чтения (записи) оптиче ских дисков (CD, DVD). По внешнему виду определить, какой именно привод, нельзя, нужно читать, что написано на наклейке сверху или же на передней панели привода. Жесткие диски и привод CD/DVD подключаются к материнской плате с помощью шлейфов, изображенных под номером 6.

Слоты расширения, в которые устанавливаются дополнительные платы расширения, изображены под номером 7. Номер 8 – это блок питания.

Полный список компонентов ПК

• Материнская плата (mother board) – самая главная часть компьютера, к которой подключаются все остальные его компоненты. Рассматривается в главе 3.

• Процессор (processor, CPU, central processing unit) – производит обработку данных. Рассматривается в главе 2.

Оперативная память (ram, random access memory) – используется для хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых процессором. Рассматривается в главе 4.

Корпус (case) – «рама» компьютера, в которую устанавливаются все комплектующие. Рассматривается в главе 13.

Блок питания (power unit) – обычно поставляется вместе с корпусом, но является отдельной частью компьютера. Подает питание на материнскую плату и другие компоненты компьютера. Подробно рассмотрен в главе 13.

Жесткий диск (hdd, hard disk drive) – используется для хранения постоянных данных (ведь содержимое оперативной памяти стирается при выключении питания). Рассматривается в главе 6.

Дисковод для гибких дисков (FDD, floppy disk drive) – на современных компьютерах часто не устанавливают FDD, но, возможно, вы все-таки захотите его иметь в комплектации своей машины. Описывается в главе 8.

Привод cd/DVD – целесообразно приобрести пишущий DVD-привод, хотя можно и сэкономить, поставив на ПК комбинированный (combo) привод, умеющий читать и записывать CD-диски и только читать DVD-диски. Приводы CD/DVD рассмотрены в главе 7.

Видеокарта (video card) – отвечает за вывод информации на монитор (дисплей). В некоторых случаях может быть встроенной в материнскую плату. Описывается в главе 11.

Звуковая карта (sound card) – используется для воспроизведения звука, обычно встроена в материнскую плату. Рассматривается в главе 12.

Сетевая карта (network card) – используется для подключения к локальной сети, обычно встроена в материнскую плату. На современных компьютерах имеются сетевые платы, позволяющие подключаться к сети стандарта Fast Ethernet/Gigabit Ethernet (скорость 100/1000 Мб/с).

Монитор (monitor, display) – используется для отображения информации, подключается к видеокарте. Компьютер может прекрасно работать и без монитора, если он не предназначен для работы с пользователем. Но такие компьютеры мы рассматривать не будем. Мониторы описаны в главе 15.

Клавиатура (keyboard) – устройство для ввода данных. Клавиатуры и другие устройства ввода описаны в главе 13.

Мышь (mouse) – без манипулятора мышь работать с современным компьютером очень неудобно, поэтому мышь (или другое указательное устройство, например TouchPad на ноутбуках) является обязательным компонентом компьютера.

Задняя панель компьютера. Подключение нового компьютера

Сейчас мы поговорим о подключении нового компьютера, заодно и разберемся, зачем используется тот или иной разъем на задней панели системного блока.

Первым делом распакуйте компьютер. Если на улице было холодно, то дайте компьютеру нагреться до комнатной температуры, подождите минут тридцать. За это время вы как раз успеете все подключить. А через полчаса можно будет включить питание.

Сначала нужно подсоединить подставку к монитору. Учитывая отсутствие опыта (не каждый день приходится подставки к монитору подсоединять), это получится не с первого раза, но на самом деле в этом ничего сложного нет. Просто не спешите, а прочитайте инструкцию, там все расписано.

Затем нужно подключить монитор к компьютеру. Если у вас обычный CRT-монитор, то его нужно подключить к VGA-разъему видеокарты (рис. 1.4). Если у вас LCD-монитор, то его следует подключать к DVI-разъ-ему видеокарты. Справедливости ради нужно отметить, что LCD-монитор можно подключить к аналоговому разъему (VGA) с помощью специального переходника, который обычно поставляется с монитором. В этом случае штекер кабеля монитора подключается к переходнику, а потом вся эта конструкция подключается к VGA-разъему. Но обычно в подключении к аналоговому разъему нет необходимости, поскольку все современные видеокарты оснащены DVI-разъемом.

На рис. 1.4 приведено назначение всех разъемов типичного персонального компьютера. Внимательно изучите его, прежде чем приступить к подключению компьютера.

Разъемы для подключения клавиатуры и мыши (разъемы PS/2) аналогичны по размеру и форме, поэтому их легко перепутать.

Чтобы этого не происходило, все производители устройств ввода придерживаются цветовой маркировки:

• к фиолетовому разъему подключается клавиатура (штекер клавиатуры тоже будет фиолетового цвета);

• к зеленому – мышь (ее штекер тоже будет зеленого цвета, хотя не всегда).

Куда и что подключать, можно понять по небольшим изображениям возле разъемов: возле разъема клавиатуры нарисована клавиатура, а возле разъема мыши – мышь. Если вы ошибетесь с выбором разъемов, ничего ужасного не произойдет: просто клавиатура и мышь не будут работать. В этом случае нужно будет выключить компьютер и подключить клавиатуру и мышь правильно.

Внимание! Нельзя отключать и подключать клавиатуру и мышь при включенном компьютере!

Колонки – главный компонент акустической системы – подключаются к зеленому гнезду. Микрофон – к красному. Синее гнездо используется как линейный вход. С его помощью вы можете подключить к компьютеру различные аудиоустройства: CD-проигрыватель, магнитофон.

Все современные принтеры подключаются к USB-порту. На рис. 1.4 показано, что их всего четыре. Подробно шина USB будет рассмотрена в главе 10.

Обычные модемы (не ADSL) подключаются или к последо вательному (COM) порту, или к USB-порту. Различия в форме и размерах USB-и COM-кабеля не дадут вам ошибиться при подключении.

ADSL-модемы подключаются к гнезду сетевого адаптера, обычно оно находится рядом с USB-портами.

Комплектующие и сленг. Материнская плата часто называется мамой или матерью. Процессор – камнем, потому что он сделан из кремния. Оперативная память – мозги. Второе название жесткого диска – винчестер, поэтому довольно часто жесткий диск называют винтом. Клавиатура – клава. Сам компьютер часто называют машиной.

Процессор – мозг компьютера

Процессор (CPU, Central Processing Unit) – основное устройство, которое управляет работой компьютера и обрабатывает всю информацию.

Родоначальник процессоров для персональных компьютеров – компания Intel. Сейчас все процессоры ПК, выпускаемые компаниями AMD, Cyrix, IDT и др., совместимы по системе команд с процессорами Intel.

Сага о процессорах Intel

История современных микропроцессоров начинается с 15 нояб ря 1971 года – именно тогда компания Intel выпустила свой первый микропроцессор Intel 4004. Но мы не будем настолько углубляться в историю, а сразу перейдем в «эру персональных компьютеров», которая началась в 1981 году, когда компания IBM выпустила первый персональный компьютер (IBM Personal Computer, IBM PC).

Первый IBM PC был оснащен 8-битным процессором Intel 8086. «8-битный процессор» означает, что такой процессор за один такт мог обработать всего 8 бит (1 байт). В 1984 году появился 16-битный (еще говорят – 16-разрядный) процессор Intel 80286. Компьютеры, оснащенные таким процессором, назывались «двоечками».

Первый 32-битный процессор Intel 80386 появился в 1985 году. Заметьте, до недавнего времени все процессоры, которыми оснащались персональные компьютеры, были 32-битными, разрядность оставалась, изменялась лишь технология и алгоритмы обработки информации (ну и конечно же, рабочая частота процессоров). Кроме разрядности, производительность процессора характеризует тактовая частота: это число основных операций компьютера, производимых в секунду. Частота измеряется в герцах. Можно сказать, что чем выше тактовая частота, тем быстрее работает процессор. Правда, так было раньше. Сейчас многое решает технология, например двуядерный процессор, работающий на частоте чуть более 2 ГГц, будет быстрее одноядерного процессора, который работает на частоте 2,5 ГГц. Частота процессоров 80286 не превышала 12 МГц, а частота процессоров 80386 была не более 32 МГц.

После этого появился процессор 80486 (1989 год, до 133 МГц), за ним последовал знаменитый процессор Pentium (до 200 МГц) – 1993 год (рис. 2.1). Усовершенствованные версии этого процессора появились в 1995-м: Pentium Pro и Pentium MMX (до 233 МГц). Первый предназначался для мощных (на то время) серверов и стоил довольно дорого. А второй был похож на обычный Pentium, но в него были добавлены инструкции для обработки мультимедиаданных. В 1997 году компьютер на базе процессора Pentium MMX 166 Mhz с 16 Мб ОЗУ, 1 Гб на жестком диске, приводом CD-ROM и 14′′ монитором стоил 800 долларов.

Также в 1997 году появился первый процессор Pentium II (до 450 МГц; рис. 2.2). В 1998 году данный процессор был несколько усовершенствован. Pen tium II был выполнен в виде картриджа, напоминающего картридж игровой приставки. До этого процессоры Intel устанавливались в разъем, называемый «гнездо» (Socket), а Pentium II устанавливался в разъем, который был назван Slot-1 (он напоминает слот расширения на материнской плате).

В 1998 году была выпущена облегченная версия Pentium II – процессор Intel Celeron (до 433 МГц для Slot-1). Первые версии Celeron не имели кэш-памяти (специальная быстродействующая память, использующаяся для быстрого доступа к информации, которую недавно использовал процессор) второго уровня, поэтому работали медленнее, чем Pentium II. Но чуть позже были выпущены процессоры Celeron, которые по своей производительности превосходили процессоры Pentium II.

В 1999 году был выпущен процессор Pentium III на базе ядра Katmai. Он также был выполнен в виде картриджа (слот для этого процессора назывался Slot II), тактовая частота достигала 600 МГц. Особенность данного процессора – инструкции SSE (Streaming SIMD Extensions) и расширенный набор команд MMX.

Также в 1999 году был выпущен процессор Pentium III на базе ядра Coppermine (рис. 2.3). Заявленная тактовая частота – до 1200 МГц. Первые процессоры на базе Coppermine работали довольно нестабильно в предельных режимах, что подмочило репутацию компании Intel. По зже Intel исправилась. В отличие от Pentium II и первого Pentium III, данный процессор выполнен не в виде картриджа, а в виде обычного процессора (гнездо называлось Socket 370). Еще в 1999 году появился процессор Intel Celeron Coppermine – усовершенствованная версия Intel Celeron; как и PIII Coopermine, новый Celeron устанавливался в гнездо Socket 370, а его частота не превышала 1100 МГц.

Рис. 2.3.Процессор pentium iii (для socket 370)

Если не учитывать совсем уж древние экспонаты, а принимать во внимание процессоры не ниже Pentium, то они устанавливались в следующие разъемы:

• Socket 7 – процессоры Pentium (c 1994 по 1997 год);

• Slot-1 – процессоры Pentium II (c 1998 по 2000 год);

• Slot-II – процессоры Pentium III (с 1999 по 2000 год);

• Socket 370 – процессоры Pentium III (c 1998 по 2001 год).

Процессоры, появившиеся в 2000–2007 годах, будем считать современными. Конечно, относительно современными. Ведь компьютерная техника развивается очень быстро. Тем не менее, например, тот же Pentium IV, который появился в 2000 году, можно до сих пор купить… новым. Поэтому о процессорах, которые появились с 2000 по 2007 год, поговорим подробнее. Как-никак это современные процессоры, с которыми мы работаем чуть ли не каждый день.

В 2000 году появился про цессор Pentium IV Willamette. Это был принципиально новый процессор, поддерживающий гиперконвейеризацию и много других передовых технологий. Процессор устанавливался в разъем Socket 423 (рис. 2.4), а его частота не пре вышала 2 ГГц для процессоров, выпу щенных в 2000 году. Плат форма Socket 423 продержалась на рынке процессоров рекордно мало: всего девять месяцев. С ноября 2000 по август 2001 го да. Больше Intel не поддерживает данную платформу. Она оказалась переходной, что вызвало негодование у многих пользователей. Судите сами. Вы покупаете новейший процессор (в конце 2000 года это был Pentium IV/Socket 423), выкладываете за новое «железо» много денег (новинки компьютерного мира всегда стоят дорого, через полгода цены идут на спад), и тут вас ждет сюрприз. Через девять месяцев Intel отказывается от текущей платформы и выходит на рынок с новой – Socket 478. Старое «железо» уже никому не нужно, да и модернизировать его не получится – нужно только менять материнскую плату.

В 2001 году была выпущена усовершенствованная версия процессора Pentium IV Northwood, работающая на более высокой частоте – до 2,8 ГГц. Новый Pentium IV устанавливался в разъем Socket 478 (рис. 2.5). У данного процессора было 512 Кб кэша второго уровня (о том, что это такое, мы поговорим отдельно, но чуть позже), что в два раза больше, чем у предыдущей модели.