Апаратна складова комп’ютера

 

 

2.2.2. Звукова карта

Звукова карта (звукова плата, аудіокарта, англ. Sound card) - додаткове обладнання персонального комп'ютера, що дозволяє обробляти звук (виводити на акустичні системи та / або записувати). На момент появи звукові плати представляли собою окремі карти розширення, що встановлюються у відповідний слот. У сучасних комп'ютерах частіше представлені у вигляді інтегрованого в материнську плату апаратного кодека (згідно специфікації Intel AC'97 або Intel HD Audio).

2.2.3 Мережева плата

Мережева  плата, також відома як мережева карта, мережевий адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ. network interface card) - периферійний пристрій, що дозволяє комп'ютеру взаємодіяти з іншими пристроями мережі. В даний час, особливо в персональних комп'ютерах, мережеві плати досить часто інтегровані в материнські плати для зручності і здешевлення всього комп'ютера в цілому.

За конструктивної реалізації мережеві плати діляться на:

• внутрішні - окремі плати, що вставляються в ISA, PCI або PCI-E слот;
• зовнішні, підключаються через LPT [1], USB або PCMCIA інтерфейс, переважно використовуються в ноутбуках;
• вбудовані в материнську плату.

На данний момент існує чотири покоління мережевих плат.

2.3 Відсіки для накопичувачів

2.3.1 Жорсткі диски

Накопичувач на жорстких магнітних дисках або НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жорсткий диск, у комп'ютерному сленгу «вінчестер» - пристрій зберігання інформації, засноване на принципі магнітного запису. Є основним накопичувачем даних в більшості комп'ютерів.

На відміну  від "гнучкого" диска (дискети), інформація в НЖМД записується на жорсткі (алюмінієві або скляні) пластини, покриті шаром феромагнітного матеріалу, найчастіше двоокису хрому. У НЖМД використовується одна або кілька пластин на одній осі. Зчитувальні головки у робочому режимі не торкаються поверхні пластин завдяки прошарку набігаючого потоку повітря, що утворюється у поверхні при швидкому обертанні. Відстань між головкою і диском складає декілька нанометрів (у сучасних дисках близько 10 нм [1]), а відсутність механічного контакту забезпечує довгий термін служби пристрою. За відсутності обертання дисків головки знаходяться у шпінделя або за межами диска в безпечній зоні, де виключений їх нештатний контакт з поверхнею дисків.

Також, на відміну  від гнучкого диска, носій інформації поєднаний з накопичувачем, приводом і блоком електроніки і (в персональних комп'ютерах в більшості випадків) зазвичай встановлений всередині системного блоку комп'ютера.

• Інтерфейс (англ. interface) - сукупність ліній зв'язку, сигналів, що посилаються по цих лініях, технічних засобів, що підтримують ці лінії, і правил (протоколу) обміну. Серійно випускаються внутрішні жорсткі диски можуть використовувати інтерфейси ATA (він же IDE і PATA), SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO і Fibre Channel.

 

• Ємність (англ. capacity) - кількість даних, які можуть зберігатися накопичувачем. З моменту створення перших жорстких дисків в результаті безперервного вдосконалення технології запису даних їх максимально можлива ємність безперервно збільшується. Ємність сучасних жорстких дисків (з форм-фактором 3,5 дюйма) на вересень 2011 р. досягає 4000 ГБ (4 Терабайт) і наближається до 5 Тб [5]. На відміну від прийнятої в інформатиці системи приставок, що позначають кратну 1024 величину (див.: виконавчі приставки), виробниками при позначенні ємності жорстких дисків використовуються величини, кратні 1000. Так, місткість жорсткого диска, маркованого як «200 Гб», складає 186,2 гинув. [6] [7]
• Фізичний розмір (форм-фактор) (англ. dimension). Майже всі сучасні (2001-2008 роки) накопичувачі для персональних комп'ютерів і серверів мають ширину або 3,5, або 2,5 дюйма - під розмір стандартних кріплень для них відповідно у настільних комп'ютерах і ноутбуках. Також набули поширення формати 1,8 дюйма, 1,3 дюйма, 1 дюйм і 0,85 дюйма. Припинено виробництво накопичувачів у форм-факторах 8 і 5,25 дюймів.
• Час довільного доступу (англ. random access time) - середній час, за який вінчестер виконує операцію позиціонування головки читання / запису на довільний ділянка магнітного диска. Діапазон цього параметра - від 2,5 до 16 мс. Як правило, мінімальним часом володіють серверні диски (наприклад, у Hitachi Ultrastar 15K147 - 3,7 мс [8]), найбільшим з актуальних - диски для портативних пристроїв (Seagate Momentus 5400.3 - 12,5 мс [9]). Для порівняння, у SSD накопичувачів цей параметр менше 1 мс.
• Швидкість обертання шпинделя (англ. spindle speed) - кількість оборотів шпинделя у хвилину. Від цього параметра в значній мірі залежать час доступу і середня швидкість передачі даних. В даний час випускаються вінчестери з наступними стандартними швидкостями обертання: 4200, 5400 і 7200 (ноутбуки), 5400, 5900, 7200 і 10 000 (персональні комп'ютери), 10 000 і 15 000 об / хв (сервери і високопродуктивні робочі станції). Збільшенню швидкості обертання шпинделя в вінчестерах для ноутбуків перешкоджає гіроскопічний ефект, вплив якого дуже малий в нерухомих комп'ютерах.

 

• Надійність (англ. reliability) - визначається як середній час напрацювання на відмову (MTBF). Також переважна більшість сучасних дисків підтримують технологію SMART
• Кількість операцій вводу-виводу в секунду (англ. IOPS) - у сучасних дисків це близько 50 оп. / С при довільному доступі до накопичувача і близько 100 оп. / сек при послідовному доступі.
• Споживання енергії - важливий фактор для мобільних пристроїв.
• Опірність ударам (англ. G-shock rating) - опірність накопичувача різким стрибкам тиску або ударам, вимірюється в одиницях припустимою перевантаження у включеному і вимкненому стані.
• Швидкість передачі даних (англ. Transfer Rate) при послідовному доступі:
• внутрішня зона диска: від 44,2 до 74,5 Мб / с;
• зовнішня зона диска: від 60,0 до 111,4 Мб / с.
• Обсяг буфера - буфером називається проміжна пам'ять, призначена для згладжування відмінностей швидкості читання / запису і передачі по інтерфейсу. У сучасних дисках він зазвичай варіюється від 8 до 64 Мб.

 

2.3.2 Оптичні  приводи

Оптичний  привід - пристрій, що має механічну складову, керовану електронною схемою, і призначене для зчитування і, (в деяких моделях), запису інформації з оптичних носіїв інформації у вигляді пластикового диска з отвором в центрі (компакт-диск, DVD і т. д. ); процес зчитування / запису інформації з диска здійснюється за допомогою лазера. Існують такі типи приводів:

привід CD-ROM (CD-привід)

привід DVD-ROM (DVD-привід)

привід HD DVD

High-Definition/Density DVD [1] - «DVD високої чіткості / місткості»

привід BD-ROM

Blu-ray Disc, BD (англ. blue ray - синій промінь і disc - диск; написання blu замість blue - навмисне) - формат оптичного носія, що використовується для запису з підвищеною щільністю і зберігання цифрових даних, включаючи відео високої чіткості. Стандарт Blu-ray був спільно розроблений консорціумом BDA.

Одношаровий диск Blu-ray (BD) може зберігати 23,3 ГіБ (25 ГБ), двошаровий диск може вмістити 46,6 ГіБ (50 ГБ), тришаровий диск може вмістити 100 ГБ, чотиришаровий  диск може вмістити 128 ГБ. Ще наприкінці 2008 року японська компанія Pioneer демонструвала 16-ти і 20-шарові диски на 400 і 500 ГБ, здатні працювати з тим же самим 405-нм лазером, що і звичайні BD-плеєри. Компанія Pioneer Electronics вже представила привід BDR-206MBK підтримує тришаровий диск 100 ГБ і чотиришаровий диск 128 ГБ. Диски мають наступну індексацію BD-R XL

привід GD-ROM

GD-ROM (скорочення  від англ. Gigabyte Disc read-only memory) - формат  оптичних дисків, розроблений компанією  Yamaha для Sega. Він подібний до  стандарту CD-ROM за винятком того, що біти на диску упаковані щільніше, забезпечуючи більш високу ємність (приблизно 1.2 гігабайти, що майже вдвічі більше ємності типового CD-ROM).

 

2.4Блок живлення 

Комп'ютерний  блок живлення - вторинне джерело електроживлення (блок живлення, БП), призначений для постачання вузлів комп'ютера електричною енергією постійного струму, а також перетворення мережевої напруги до заданих значень.

В деякій мірі блок живлення також:

виконує функції стабілізації і захисту від незначних перешкод живлячої напруги;

будучи забезпечений вентилятором, бере участь в охолодженні компонентів всередині системного блоку персонального комп'ютера.

Додаткова інформація: Джерело  безперебійного живлення

Додаткова інформація: Система  охолодження комп'ютера

 

Потужність, що віддається в  навантаження існуючими БП, в значній мірі залежить від складності комп'ютерної системи і варіюється в межах від 50 (вбудовувані платформи малих форм-факторів) до 1 800 Вт (більшість високопродуктивних робочих станцій, серверів початкового рівня або геймерських машин). У разі побудови кластера, розрахунок необхідної кількості енергії, що підводиться враховує споживану кластером потужність, потужність систем охолодження і вентиляції, ККД яких в свою чергу відмінний від одиниці. За даними компанії APC by Schneider Electric, на кожен Ватт споживаної серверами потужності, потрібне забезпечення 1,06 Ватта систем охолодження. Особливу важливість грамотний розрахунок має при створенні ЦОД з резервуванням за формулою N 1

3 . Пристрої вводу і виводу  інформації

3.1 Пристрої вводу інформації

3.1.1 Клавіатура

Комп'ютерна клавіатура - одне з основних пристроїв введення інформації від користувача в комп'ютер. Стандартна комп'ютерна клавіатура, також звана клавіатурою PC / AT або AT-клавіатурою (оскільки вона почала поставлятися разом з комп'ютерами серії IBM PC / AT), має 101 або 102 клавіші. Клавіатури, які поставлялися разом з попередніми серіями - IBM PC і IBM PC / XT, - мали 86 клавіш [джерело не вказано 827 днів]. Розташування клавіш на клавіатурі AT-підпорядковується єдиної загальноприйнятою схемою, спроектованої в розрахунку на англійський алфавіт.

 

За своїм призначенням клавіші на клавіатурі діляться на шість груп:

• функціональні;
• алфавітно-цифрові;
• управління курсором;
• цифрова панель;
• спеціалізовані;
• модифікатори.

 

Дванадцять  функціональних клавіш розташовані  в самому верхньому ряді клавіатури. Нижче розташовується блок алфавітно-цифрових клавіш. Правіше цього блоку знаходяться  клавіші управління курсором, а з  самого правого краю клавіатури - цифрова  панель.

3.1.2 Миша, трекбол або тачпад

Маніпулятор «миша» (просто «миша» або «мишка») - механічний маніпулятор, що перетворює механічні рухи в рух курсору на екрані.

Миша сприймає своє переміщення в робочій площині (зазвичай - на ділянці поверхні стола) і передає цю інформацію комп'ютера. Програма, що працює на комп'ютері, у відповідь на переміщення миші виробляє на екрані дію, що відповідає напрямку і відстані цього переміщення. В універсальних інтерфейсах (наприклад, у віконних) за допомогою миші користувач управляє спеціальним курсором - покажчиком - маніпулятором елементами інтерфейсу. Іноді використовується введення команд мишею без участі видимих ​​елементів інтерфейсу програми: за допомогою аналізу рухів миші. Такий спосіб отримав назву «жести мишею» (англ. mouse gestures).

На додаток  до детектора переміщення, миша має  від однієї до трьох і більше кнопок, а також додаткові елементи управління (колеса прокрутки, потенціометри, джойстики, трекболи, клавіші і т. п.), дія  яких зазвичай зв'язується з поточним положенням курсора (або складових специфічного інтерфейсу).

Елементи управління миші багато в чому є втіленням  ідей аккордной клавіатури (тобто, клавіатури для роботи наосліп). Миша, спочатку створюється в якості доповнення до акордної клавіатурі, фактично її замінила.

В деякі миші вбудовуються додаткові незалежні  пристрої - годинники, калькулятори, телефони.

Трекбол (англ. trackball, вимовляється / træk ˌ bɔ ː l /) - вказівний пристрій введення інформації про відносне переміщення для комп'ютера. Аналогічно миші за принципом дії і за функціями. Трекбол функціонально є перевернуту механічну (кулькову) миша. Куля знаходиться зверху або збоку і користувач може обертати його долонею чи пальцями, при цьому не переміщаючи корпус пристрою. Незважаючи на зовнішні відмінності, трекбол і миша конструктивно схожі - при русі куля приводить в обертання пару валиків або, в більш сучасному варіанті, його сканують оптичні датчики переміщення (як в оптичній миші).

Тачпад (англ. touchpad - сенсорний майданчик), сенсорна панель - вказівний пристрій введення, що застосовується найчастіше в ноутбуках.

Як і інші вказівні пристрої, тачпад зазвичай використовується для управління «дороговказом» шляхом переміщення пальця по поверхні пристрою. Тачпади мають різні розміри, але зазвичай їх площа не перевищує 50 см ². Форма виконання - найчастіше прямокутник, але існують моделі і у вигляді кола

Робота тачпадів заснована на вимірюванні ємності  пальця або вимірюванні ємності  між сенсорами. Ємнісні сенсори  розташовані вздовж вертикальної і  горизонтальної осей тачпада, що дозволяє визначити положення пальця з потрібною точністю.

Оскільки робота пристрою заснована на вимірюванні  ємності, тачпад не працюватиме, якщо водити по ньому яких-небудь непровідним  предметом, наприклад, підставою олівця. У разі використання провідних предметів тачпад буде працювати тільки при достатній площі дотику. (Спробуйте стосуватися тачпада пальцем лише чуть-чуть). Вологі пальці ускладнюють роботу тачпада.

Тачпади є пристроями з досить низьким дозволом. Цього достатньо для використання їх у повсякденній роботі за комп'ютером (офісні програми, веб-браузери, логічні ігри), але ускладнює роботу в графічних програмах і робить практично неможливою гру в 3D-шутерах.

Однак у тачпадів є й ряд переваг, порівняно  з іншими маніпуляторами:

• не вимагають рівній поверхні (на відміну від миші);
• не вимагають великого простору (на відміну від миші або графічного планшета)
• розташування тачпада фіксовано щодо клавіатури (на відміну від миші);
• для переміщення курсора на весь екран достатньо лише невеликого переміщення пальця (на відміну від миші або великого графічного планшета);
• робота з ними не вимагає особливого звикання, як наприклад, у випадку з трекболом.
• за доп<span class="dash0410