§ 3. Склад системного блока

  Усі основні  вузли ПК розташовані всередині системного блока. Сис­темний блок є основним вузлом комп’ютера, він містить:

·     електронні схеми, що керують роботою ПК (мікропроцесор, пам’ять, системна плата, контролери пристроїв тощо);

·     накопичувачі на жорстких та гнучких магнітних дисках, накопи­чувачі на оптичних дисках;

·     блок живлення, який перетворює змінну напругу мережі на низьку постійну напругу, необхідну для роботи електронних схем та двигу­нів приводів дисководів тощо;

·     систему охолодження (вентилятори та радіатори), яка забезпечує необхід­ний температурний режим.

Обладнання, розміщене ззовні системного блока, належить до зов­нішніх пристроїв введення/виведення. Це обладнання також називають перифе­рійними пристроями.

На фронтальній стороні системного блока знаходяться:

·  кнопка Power – для ввімкнення/вимкнення ПК;

·     кнопка Reset – для перезавантаження комп’ютера при його зависан­ні, тобто коли в результаті помилки в роботі ПК він перестає виконувати ваші команди;

·     2 індикатори (лампочки, які світяться): індикатор живлення – горить постійно та індикатор роботи жорсткого диску –  горить тоді, коли на диск записується інформація або зчитується з нього.

На передній панелі знаходяться дисководи. Це малий дисковод FDD для гнучких дисків, та дисковод з висуваючим лотком – це дисковод CD або DVD. Крім цього, на фронтальну панель для зручності виводять ще додаткові рознімання (USB, звукові).

  На задній стороні системного блоку (рис. 26) знаходиться множина різних рознімних з’єднань для підключення зовнішніх пристроїв. Це два великих рознімних з’єднання для підключення живлення системного блока та монітора (деколи ці пристрої живляться окремо), рознімне з’єднання звукової карти – для підключення колонок, мікрофона, рознімне з’єднання відеокарти – для підключення монітора, паралельний LPT-порт – для підключення принтера, послідовний COM-порт – для підключення модема, гнізда PS/2 – для підключення клавіатури та мишки (рознімні з’єднання різного кольору). Гнізда виконуються різної форми з тоненькими штирками або з дірочками. Оскільки рознімне з’єднання унікальне, то переплутати підключення прист­роїв неможливо.

  Корпуси системного блока є вертикальні та горизон­таль­ні (Desktop). В останній час більш сучас­ними вважа­ються вертикальні Midi Tower (середній) і Big Tower (великий) корпуси.   

  Блок живлення, як правило, вже вмонтований в корпус. Блоки живлення розрізняються за потужністю: 250 Вт, 300 Вт, 350 Вт, 400 Вт (краще за все). Цих потужностей має бути достатньо, щоб забезпечити енергоспоживання всіх під’єднаних до ПК пристроїв. Від ефективності блока живлення залежить стабільність роботи всієї системи.

3.1. Материнська плата

  Найважливішим вузлом ПК є системна (материнська) плата. Основ­на функція материнської плати – наводити зв’язки (мости) між пристроя­ми ПК. За всіма пристроями комп’ютера потрібний контроль, їх роботу треба координувати.

  Материнська плата – це основна електронна схема ПК, від роботи якої залежить швидкодія комп’ютера та стабільність його роботи.

  Ось декілька пристроїв, з яких складається материнська плата:

·     системна шина – магістраль, яка зв’язує пристрої ПК в єдине ціле. Саме по шині передаються сигнали керування та дані;

·     базовий набір мікросхем логіки – чіпсет, за допомогою якого материнська плата здійснює контроль над всім, що відбувається всередині системного блока. У кожному чіпсеті є два мости (чіпи): північний, що з’єднує між собою процесор, оперативну пам’ять і відеошину AGP та південний, що відповідає за роботу зі всіма підключеними до цієї шини периферійними пристроями. Чіпсет є основою будь-якої материнської плати, від нього залежить тип процесора, тип памяті та продуктивність материнської плати;

·     невелика схема BIOS. Основна функція BIOS – це управління стан­дартними периферійними пристроями, а саме, дисководами, клавіа­турою, принтером, таймером тощо. Крім цього, BIOS від­шуковує і за­ван­тажує в ОП програму-вантажник операційної системи з систем­­ного диска в ОП та здійснює тестування апаратури комп’ютера.

Решта елементів розміщуються на окремих платах і вставляються в рознімні з’єднання на материнській платі – так звані слоти, що мають вигляд довгих гнізд. Кількість слотів розширення визначає скільки можна вставити в комп’ютер додаткових плат. Відеокарта підключається через спеціальний слот, що має назву AGP або PCI Express, решта слотів називаються PCI. На материнській платі є слоти для установки ОП. Цих слотів може бути від 1 до 4, що доз­во­ляє мати до 4 Гб оперативної пам’яті. Слоти чітко прив’язані до типу ОП.

Мікропроцесори встановлюються на материнській платі в квадратні гнізда, що називаються сокетами. Ці гнізда схожі між собою, але вони відрізняються кількістю ніжок. Для сучасних мікропроцесорів Pentium IV та Celeron використовуються материнські плати з гніздами Socket 478. Для різних груп мікропроцесорів існують різні материнські плати з відпо­відними гніздами для мікропроцесорів, наприклад для процесорів AMD Socket AM2 і AM2+. Отже, материнську плату потрібно вибирати у відпо­від­ності з мікропроцесором.

Крім цього, на материнській платі знаходяться розняття (слоти) для установлення модулів оперативної памяті, розняття для підключення нагромаджувачів жорстких дисків, дисководів CD, DVD, FDD, розняття для підключення електроживлення. На задню стінку ПК з материнської плати виведені рознімні з’єднання, що називаються портами для підк­лючення зовнішніх пристроїв. Існують паралельні (LPT) та послідовні (COM) порти. Для послі­дов­ного порту властива послідовна передача даних (біт за бітом), а для пара­ле­ль­ного – одночасна передача декількох бітів в паралель (по 8 бітів).

Паралельний порт призначений для підключення принтера, сканера. Для нього характерна висока швидкість передачі даних – 2 Мб/с. Послідовні порти призначені для підтримки миші, модема. Для них характерна мала швидкість передачі даних – до 112 Кб/с.

Клавіатура мала своє гніздо для підключення до материнської плати, а миша підключалася до COM-порта. Згодом клавіатуру і мишу вирішили підключати до однакового рознімання. Так в 1998 р. народився порт PS/2.

Нові конструкції системних плат підтримують вбудований порт USB (Universal Serial Bus).

Кращі фірми з випуску системних плат: AsusTek, MicroStar, Gygabyte, ABIT.

3.2. Оперативна пам’ять

Внутрішня пам’ять ПК складається з оперативно запам’ятовуючого пристрою (ОЗП, RAM-пам’ять, оперативна пам’ять) та постійно запам’я­то­вуючого пристрою (ROM BIOS).

Оперативна пам’ять (ОП) – це спеціальні мікросхеми, що складаються з комірок пам’яті, які призначені для тимчасового зберігання і поточної зміни інформації при роботі ПК.

До постійної пам’яті „прошиті” деякі програми та дані, які комп’ютер не може змінити. Ця пам’ять призначена тільки для зчитування інформації.

ОП використовується для збереження даних і програмного коду, що виконується мікропроцесором. Будь-яка інформація записується до елект­рон­них комірок пам’яті у вигляді двійкових чисел. Розташування інфор­мації в пам’яті називається записом, а отримання інформації з пам’яті – зчитуванням. Під час запису попередні дані, які зберігалися в комірках па­м’яті стираються. У фізичну комірку пам’яті записується 1 байт інфор­мації. Ця ємність комірки достат­ня, щоб до неї записати один символ. Кожна комірка має свій адрес. Коли комп’ютер відправляє дані в ОП, він запам’ятовує адреси, потім за відомою адресою вибирає дані з пам’яті.

Найважливішими характеристиками ОП є її розрядність, ємність і швидкодія. Ще 10 років тому ПК з операційною системою Windows 95 працювали з 8 Мб ОП. Сім років назад для ПК повністю вистачало 64 – 128 Мб ОП. Для роботи сучасних операційних систем та мультимедійних додат­ків потрібно не менше 512  Мб оперативної пам’яті. Сучасні ПК мають і 4 Гб оперативної пам’яті.

Крім обсягу ОП, актуальним є вибір типу пам’яті. За принципом ро­боти (принципом зберігання інформації) RAM можна розділити на дина­мічну і статичну. Різниця між динамічною і статичною пам’яттю полягає в конструктивних особливостях елементарних комірок для збере­ження окремих бітів. Нині для ОП використовується динамічна пам'ять DRAM. Вона побудована на мікросхемах, що потребують для збереження інфор­мації її періодичного відновлення (регенерації), тобто на конденсаторах. За своєю логічною організацією DRAM може бути асинхронною і син­хронною. Щоб забезпечити високу швидкість роботи памяті нині ви­користовується синхронна динамічна пам'ять DDR SDRAM. SDRAM означає, що пам'ять є синхронною динамічною, тобто при роботі з пам'яттю SDRAM забезпечується синхронізація всіх вхідних і вихідних сигналів з тактами системного генератора.

Абревіа­тура DDR (Double Data Rate) означає подвійну швидкість передачі даних (до 4 Гб/с і більше). В чотири рази більшу швидкість передачі даних має стан­дарт DDR2. В 2009 р. основну долю ринку ОП завоював стандарт DDR3 (логічне продовження стандарта DDR2). Перші модулі памяті DDR3 мають ємність 1 Гб, наступні – 2 і навіть 4 Гб.

Залежно від форм-фактора розрізняють SIMM-модулі та DIMM-модулі памяті (з’явився в 1998 р.). У сучасних ПК використовується 184-контактні DIMM DDR-модулі пам’яті  у вигляді окремих маленьких плат з напаяними на них мікросхемами. На відміну від модулів SIMM, дворядні модулі памяті – модулі DIMM мають електрично незалежні контакти по обидва боки розняттів. 

Існують різні стандарти на модулі DIMM: DIMM-512 Мб, DIMM-1 Гб, DIMM-2 Гб та ін. На материнську плату в відповідні гнізда можна вста­вити 1, 2, 3 і навіть 4 мікросхеми пам’яті  типу DIMM. Різні структури ОП відрізня­ються швид­кіс­тю доступу до пам’яті та їх пропускною здат­ністю.

Кращі виробники ОП – фірми Kington, Micron, Samsung, але, як пра­вило, ім’я виробника ОЗУ є несуттєвим тому, що це стандартні вироби.