Устройство персонального компьютера (Базовые характеристики)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Сегодня все лидеры международной торговли и экономики владеют высокими технологиями и наукоемкими производствами. И в условиях современной рыночной экономики не только меняется подход к управлению (от функционального к бизнес-ориентированному), но и роль информационных технологий. Таким образом, смена ориентации на управление, основанное на бизнес-процессах, позволяет получить конкурентное преимущество. А такое управление невозможно без вычислительной техники, вследствие чего тема изучения устройства ПК является достаточно актуальной.

В современных ПК реализован принцип открытой архитектуры, позволяющий пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Конфигурацией компьютера называют фактический набор компонентов, которые составляют компьютер. Принцип открытой архитектуры позволяет менять состав устройств ПК. К информационной магистрали могут подключаться дополнительные периферийные устройства, одни модели устройств могут заменяться на другие.

Любая компьютерная система содержит следующие базовые компоненты: центральный процессор (счетное устройство), блок памяти, вторичную систему хранения информации. Здесь центральное значение имеет наряду с техническими параметрами каждого компьютерного узла и пропускная способность каналов, которые связывают узлы между собой и с конечными пользователями.

Среди комплектующих компьютера достаточно много различных устройств, каждое из которых имеет свой набор характеристик, который требует особого изучения. Выбор комплектующих ПК требует рационального и грамотного подхода.

Каждый компьютер имеет свои технические и эксплуатационные характеристики: производительность, быстродействие, различные показатели надежности и достоверности, точности, а также емкость оперативной и внешней памяти, габаритные размеры, стоимость программных и технических средств, особенности их эксплуатации и многое другое.

Объектом изучения данной работы являются ПК. Цель работы заключается в получении концептуального представления об устройстве ПК.

Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:

1. рассмотреть принципы построения ЭВМ фон Неймана;
2. ознакомиться с функциональными узлами ПК;
3. исследовать виды памяти ПК;
4. ознакомиться с понятием видеоадаптера;
5. выявить базовые характеристики ПК.

1. УСТРОЙСТВО ПК

1.1. Принципы фон Неймана и функциональные узлы ПК

 Основные принципы построения ЭВМ были сформулированы американским ученым Джоном фон Нейманом в 40-х годах 20 века:^[1]

1. Любую ЭВМ образуют три основные компонента: процессор, память и устройства ввода-вывода (УВВ) (рис. 1).
2. Информация, с которой работает ЭВМ делится на два типа:

• набор команд по обработке (программы);
• данные подлежащие обработке.

1. Команды и данные вводятся в память оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) – принцип хранимой программы.

Рисунок 1. Основные компоненты ЭВМ

1. Руководят обработкой процессор и устройство управления (УУ), которое выбирает команды из ОЗУ и организует их выполнение, а арифметико-логическое устройство (АЛУ) проводит арифметические и логические операции над данными.
2. С процессором и ОЗУ связаны устройства ввода-вывода (УВВ).

Функциональные узлы - это конструктивно и функционально обособленные части ПК. Перечень узлов и особенности исполнения могут различаться в зависимости от модели ПК.

ПК состоит из следующих основных функциональных узлов:^[2]

• процессора, включающего УУ, АЛУ, регистры стека и стек возврата из подпрограмм;
• памяти программ, регистров данных и функций;
• устройства ввода-вывода;
• блока питания.

В ПК могут устанавливаться дополнительные функциональные узлы: клавиатуры, индикатора, внутреннего электронного диска, электронного блокнота, часов реального времени, устройства звуковой сигнализации (динамика), аналого-цифрового преобразователя (АЦП), порты внешних устройств и другие.

Основные функциональные узлы ПК (рис. 2):

1. Основным элементом ПК является процессор, работа которого управляется по встроенной программе. В зависимости от полученных команд при помощи АЛУ выполняются действия над числами, находящимися в стеке.
2. При обращении к регистрам памяти происходит запись или считывание данных, хранящихся в памяти ПК. При обращении к регистрам функций производятся различные дополнительные операции, в том числе настройка параметров и управление узлами ПК.
3. Для хранения программ пользователя используется память программ.
4. УУ обрабатывает команды, организует выполнение программы пользователя, а также выполняет обращения к дополнительным функциональным узлам и устройству ввода-вывода.^[3]
5. УВВ управляет портами последовательного и параллельного интерфейса, а также портами внешних устройств.

Рисунок 2. Классическая архитектура ПК

Связь компьютера с внешними устройствами осуществляется через порты – специальные разъемы на задней панели компьютера. Различают последовательные и параллельные порты.

Последовательные (COM – порты) служат для подключения манипуляторов, модема и передают небольшие объемы информации на большие расстояния.

Параллельные (LPT - порты) служат для подключения принтеров, сканеров и передают большие объемы информации на небольшие расстояния.

В последнее время широкое распространение получили последовательные универсальные порты (USB), к которым можно подключать различные устройства.

1. Блок питания формирует напряжения, необходимые для функционирования электронных компонентов.

К дополнительным функциональным узлам ПК относятся:

1. Клавиатура и индикатор применяются для организации взаимодействия с пользователем.
2. Внутренний и внешний электронные диски используются для хранения информации в виде файлов различных типов: программ, текста, двоичных и десятичных данных.
3. Электронный блокнот предназначен для хранения данных в виде десятичных чисел, организованных в группы.
4. Энергонезависимые часы реального времени позволяют синхронизировать выполнение программ с астрономическим временем.
5. Устройство звуковой сигнализации (динамик) позволяет подавать звуковые сигналы.
6. АЦП преобразует входной аналоговый сигнал в числовой код и передает его в устройство управления для последующей обработки.
7. Порты внешних устройств предназначены для обмена дискретными и информационными сигналами с использованием различных интерфейсов связи.

Аппаратное подключение периферийного устройства к магистрали на физическом уровне осуществляется через специальный блок - контроллер (другие названия - адаптер, плата, карта). Для установки контроллеров на материнской плате имеются специальные разъемы - слоты.^[4]

Программное управление работой периферийного устройства производится через программу - драйвер, которая является компонентой операционной системы.

1.2. Память ПК

В ПК подразделяется на внутреннюю и внешнюю.

Запоминающее устройство (ЗУ) - это носитель информации, который предназначен для записи и хранения данных.

Рассмотрим классификацию ЗУ:

1. По устойчивости записи и возможности перезаписи ЗУ подразделяются на:

• постоянные ЗУ (ПЗУ) - их содержание не может быть изменено пользователем. В рабочем режиме ПЗУ допускается только считывание информации (BIOS).
• записываемые ЗУ – предусматривается запись информации пользователем единожды (DVD-R);
• многократно перезаписываемые ЗУ (DVD-RW);
• оперативные ЗУ (ОЗУ) предназначены для записи, хранения и считывания информации при ее обработке.

1. По типу доступа ЗУ подразделяются на устройства:

• с последовательным доступом (стримеры);
• с произвольным доступом (ОЗУ);
• с прямым доступом (НЖМД – накопитель на жестком магнитном диске);
• с ассоциативным доступом (предназначены для повышения производительности баз данных БД).

1. По геометрическому исполнению ЗУ подразделяются на:

• дисковые (магнитные диски, оптические и магнитооптические диски);
• ленточные (перфоленты, стримеры);
• барабанные (магнитные барабаны);
• карточные (магнитные карты, перфокарты, флэш-карты)
• печатные платы (карты DRAM).

1. По физическому принципу ЗУ подразделяются на:

• перфорационные (перфокарта, перфолента);
• с магнитной записью (ферритовые сердечники, магнитные диски, магнитные ленты, магнитные карты);
• оптические (CD, DVD, HD-DVD, Blu-ray Disc);
• использующие эффекты в полупроводниках (флэш-память) и другие.

1. По форме записанной информации ЗУ подразделяются на:

• аналоговые;
• цифровые.

Внутренняя память включает оперативную, постоянную и кэш-память.

1. Оперативная память используется для хранения данных, обработка которых осуществляется в данный момент. При использовании для этой цели НЖМД сильно возрастет время доступа к данным, а оперативная память отличается более высокой производительностью. Оперативная память (память с произвольным доступом RAM) позволяет процессору обращаться к любой ячейке памяти.^[5]

ОЗУ служит для временного хранения данных и команд, которые используются процессором для выполнения им определенных операций. При этом данные для процессора передаются ОЗУ непосредственно или через кэш-память. Стоит отметить, что любая ячейка ОЗУ обладает индивидуальным адресом.

Конструктивно  ОЗУ выполняется в виде отдельного блока (рис. 3) или входить в состав материнской платы  или микроконтроллера.

Рисунок 3. ОЗУ

Сейчас используются следующие виды ОЗУ: SRAM (Static RAM) и DRAM (Dynamic RAM).^[6]

SRAM  - это ОЗУ на триггерах (статическая память с произвольным доступом). Она поставляется в виде модулей DIMM.

Память DDR (с двойной скоростью передачи данных) является усовершенствованным стандартом SDRAM с удвоенной скоростью передачи данных. Конструктивно DDR SDRAM выпускается в виде 184-контактных модулей DIMM.

DRAM  (динамическая память на конденсаторах) является более экономичным видом памяти. В DRAM разряды хранятся не статически, а «стекают» динамически во времени.^[7]

DRAM, в отличие от SRAM, более дешевая. Однако ее быстродействие ниже. В результате чего обычную память строят на модулях DRAM, а кэш-память в микропроцессорах не SRAM

1. Постоянная энергонезависимая память используется для хранения неизменяющихся данных. Содержание такой памяти «зашивается» заводом-изготовителем в устройстве. Из постоянного ЗУ (ПЗУ) возможно только чтение данных. Прежде всего, в ПЗУ записывают программу управления работой процессора. ПЗУ содержит постоянную программную и справочную информацию.^[8]

ПЗУ содержит:

• программу управления работой процессора;
• программу запуска/останова ПК;
• программы тестирования устройств, которые в процессе каждого запуска ПК проверяют правильность работы его функциональных блоков;
• программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью;
• информацию о местонахождении ОС.

ПЗУ – это энергонезависимая память, которая при отключении питания ПК сохраняет свои данные.

1. Кэш-память. По сравнению с быстродействием современных процессоров скорость функционирования основной памяти мала. Однако процессор не может тратить много времени в ожидании команд и данных из основной памяти. Поэтому нужны механизмы, сокращающие время доступа к необходимой информации. Поскольку быстродействие основной памяти физически ограничено, здесь потребуется архитектурное решение. Таким решением является использование быстрой кэш-памяти, благодаря которой основная память представляется процессору более быстрой, чем она есть на самом деле.

Внешняя память предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность ее содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. 

Накопитель на жестких магнитных дисках или НЖМД - устройство хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

Информация в НЖМД (рис. 4) записывается на жесткие (алюминиевые, керамические или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферро-магнитного материала, чаще всего двуокиси хрома. В НЖМД используется от одной до нескольких пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров, а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключен их нештатный контакт с поверхностью дисков.^[9]

Рисунок 4. НЖМД

Оптический диск  - это собирательное название для носителей информации, выполненных в виде дисков, чтение с которых ведется с помощью оптического излучения. ^[10]

Существует несколько видов оптических дисков: CD, DVD, Blu-Ray и прочие, которые считываются при помощи дисковода  (рис. 6).^[11]

CD-ROM - разновидность компакт-дисков с записанными на них данными, доступными только для чтения. В дальнейшем на базе CD-ROM были разработаны диски как с однократной, так и с многократной перезаписью (CD-R и CD-RW).

Рисунок 5. Дисковод для чтения оптических дисков

Дальнейшим развитием CD-ROM-дисков стали диски DVD-ROM.

DVD (Digital Versatile Disc) - цифровой многоцелевой диск - носитель информации, выполненный в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить больший объем информации за счет использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт-дисков.

Твердотельный накопитель (SSD) - энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство без движущихся механических частей. Следует различать твердотельные накопители, основанные на использовании энергозависимой (RAM SSD) и энергонезависимой (NAND или Flash SSD) памяти.

Накопители RAM SSD, построенные на использовании энергозависимой памяти (такой же, какая используется в ОЗУ персонального компьютера) характеризуются сверхбыстрыми чтением, записью и поиском информации. Основным их недостатком является чрезвычайно высокая стоимость. Используются, в основном, для ускорения работы крупных систем управления базами данных и мощных графических станций. Такие накопители, как правило, оснащены аккумуляторами для сохранения данных при потере питания, а более дорогие модели - системами резервного и/или оперативного копирования.

Накопители NAND SSD, построенные на использовании энергонезависимой памяти появились относительно недавно, но в связи с гораздо более низкой стоимостью начали уверенное завоевание рынка. Сейчас уже выпускаются твердотельные накопители Flash со скоростью чтения и записи, сопоставимой с традиционными, и разработаны модели, существенно их превосходящие. Характеризуются относительно небольшими размерами и низким энергопотреблением.

Флэш-память (Flash-Memory) - разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти.

Она может быть прочитана сколько угодно раз, но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (максимально - около миллиона циклов). Распространена флэш-память, выдерживающая около 100 тысяч циклов перезаписи - намного больше, чем способна выдержать дискета или CD-RW.^[12]

1.3. Видеоадаптер

Самыми высокопроизводительными видеоадаптерами являются дискретные, которые подключаются к шинам данных PCI Express и AGP и обладают собственной оперативной памятью.

Внешний видеоадаптер – это  печатная плата,   вставляемая в специальный разъем расширения (рис. 6).

Рисунок 6. Внешняя видеокарта

Интегрированные видеокарты встроены в материнскую плату, у них нет собственной оперативной памяти. Они используют оперативную память материнской карты, что существенно снижает производительность. Такой вид видеоадаптеров широко применяется в портативных устройствах, в основном из-за небольшого потребления электроэнергии. Тем не менее, их производительности достаточно для поддержания 3D-графики. ^[13]

Обычно у встроенного видеоадаптера видеопроцессор располагается на одном чипе с центральным процессором (рис. 7). У старых моделей видеоадаптеров видеопроцессор размещали в виде отдельного чипа на материнской плате.^[14]

Рисунок 7. Материнская плата с интегрированной видеокартой

В настоящее время существуют гибридные решения видеокарт, позволяющие получить достаточно высокую графическую производительность и эффективность потребления электроэнергии.

Стоит отметить, что ранее производители видеокарт к встроенной видеокарте в виде дополнения встраивали дискретную, что было не совсем удобно. Для переключения с одной видеокарты на другую требовалась перезагрузка операционной системы.

В настоящее время гибридные видеокарты производят вычисления за счет дискретных видеокарт, а выводят изображение за счет встроенных видеокарт. Такое переключение реализуется автоматически при помощи Optimus и DualGraphics-технологий.^[15]

Технология GPGPU использует видеопроцессор для параллельных вычислений, в том числе и общих, осуществляемых изначально центральным процессором. Современные видеокарты уже включают нескольких тысяч видеопроцессоров, поэтому обладают большим быстродействием и используются для общих вычислений.

Внешняя видеокарта располагается за пределами корпуса компьютера и особенно проявляет свою высокую производительность в работе с 3D-графикой. Такие видеокарты используют шину PCI Express и порты mPCIe, ExpressCard и Thunderbolt (рис. 8).

Рисунок 8. Внешняя видеокарта

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПК

2.1. Базовые характеристики

Современный персональный компьютер (ПК) состоит из следующих аппаратных средств: 

• системного блока;
• монитора;
• клавиатуры;
• манипуляторов.

Системный блок – самый главный блок компьютера. К нему подключаются все остальные блоки, называемые внешними или периферийными устройствами. В системном блоке находятся основные электронные компоненты компьютера. ПК построен на основе СБИС (сверхбольших интегральных схем), и почти все они находятся внутри системного блока, на специальных платах.^[16]

Самой важной платой компьютера является системная плата. На ней находятся центральный процессор, сопроцессор, оперативное запоминающее устройство – ОЗУ и разъемы для подключения плат-контроллеров внешних устройств.^[17]

В системном блоке размещаются:

• 1. Блок питания (БП) - устройство, преобразующее переменное напряжение электросети в постоянное напряжение различной полярности и величины, необходимое для питания системной платы и внутренних устройств. БП содержит вентилятор, создающий циркулирующие потоки воздуха для охлаждения системного блока.^[18]

Основной характеристикой БП является мощность. Для большинства офисных компьютеров достаточно мощности 300 Вт, а для игровой станции мощность должна быть не менее 400 Вт, поскольку высокопроизводительные процессоры и быстрые видеокарты, а также необходимые им дополнительные системы охлаждения потребляют очень много энергии. Если компьютер содержит несколько видеокарт, то для его питания потребуются 500 и 650-ваттные БП.^[19]

• 1. Системная плата (материнская плата) с главным процессором и поддерживающими его микросхемами. Иногда такая плата содержит всю схему компьютера (одноплатные). В противоположность одноплатным, в шинно-ориентированных компьютерах системная плата реализует схему минимальной конфигурации, остальные функции реализуются с помощью многочисленных дополнительных плат путем присоединения к шине расширения, которая является частью системной платы. Обязательными атрибутами материнской платы являются базовый процессор, оперативная память, системный BIOS базовая система ввода-вывода), контролер клавиатуры, разъемы расширения.^[20]

Основными характеристиками системной платы являются:^[21]

• Поколение процессора, под который предназначена материнская плата. Нельзя устанавливать процессор одного поколения в материнскую плату другого поколения.
• Диапазон поддерживаемых процессором тактовых частот в рамках одного поколения (МГц, ГГц) (частота системной шины напрямую связана с частотой и скоростью работы процессора).
• Базовый набор микросхем. От модели чипсета зависят основные характеристики системной платы: поддерживаемые процессоры и ОЗУ, тип системной шины, порты внешних и внутренних устройств.
• Способ расположения основных микросхем и слотов.
  1. Магистраль (системная шина). Архитектура современных ПК основана на магистрально-модульном принципе. Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через системную шину (другое название - системная магистраль).

Шина – это кабель, состоящий из множества проводников. По одной группе проводников - шине данных передается обрабатываемая информация, по другой - шине адреса - адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Третья часть магистрали - шина управления, по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства).^[22]

Характеристиками системной шины являются: ^[23]

• количество обслуживаемых ею устройств;
• пропускная способность (максимально возможная скорость передачи информации).

Пропускная способность шины зависит от:^[24]

• ее разрядности – количества бит, которое может быть передано по шине одновременно (8,16,32, и 64-рязрядные шины);
• от ее тактовой частоты (с которой передаются биты информации).
  1. Процессор –  интегральная схема, исполняющая машинные инструкции (код программ).

Основными характеристиками процессоров являются:^[25]

• фирма производитель (Intel, AMD и прочие);
• серия (Pentium (Dual-Core), Celeron (Dual-Core), Core i3, Core i5и Core i7 и прочие);
• количество вычислительных ядер (2, 3, 4, 6, 8 и более);
• тип  установочного разъема (сокет) (LGA 1155, LGA 2011, LGA 775, LGA 1156, Socket AM3, Socket AM3+, Socket FM и прочие);
• тактовая частота (1,86-3,7 ГГц и выше).
  1. Оперативная память (ОЗУ).

На текущий момент наибольшее распространение имеют два вида ОЗУ: SRAM (Static RAM) и DRAM (Dynamic RAM).

Характеристики ОЗУ:^[26]

• тип ОЗУ;
• объем ОЗУ;
• частота ОЗУ – это временные задержки между выполнением команд планкой оперативной памяти, которые выражаются в пропущенных тактах шины памяти (CAS Latency, RAS to CAS Delay, RAS Precharge Time и DRAM Cycle Time);
• производитель ОЗУ (Hynix, Samsung, Corsair, Kingmax, Transcend, Kingston, OCZ);
• напряжение.

2.2. Дополнительные характеристики

1. Звуковая карта – дополнительное оборудование ПК, позволяющее обрабатывать звук (выводить на акустические системы и/или записывать).

Звуковая карта имеет ряд основных характеристик:^[27]

• тип размещения (внутреннее и внешнее);
• интерфейс подключения (PCI, PCI-E, USB, FireWire, PCMCIA, ExpressCard);
• перечень параметров цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразователей (ЦАП, АЦП) (разрядность, динамический диапазон, отношение сигнал/шум, максимальная частота, коэффициент гармонических искажений);
• количество поддерживаемых стандартов обработки звука (ADAT, AES/EBU, ASIO, OpenAL, внешняя синхронизация);
• специальные входы/выходы – количество и типы аналоговых (RCA, TRC), цифровых (MIDI), оптических (S/PDIF) входов и выходов.

1. Видеокарта (графическая карта) - довольно сложное устройство, предназначенное для преобразования изображения в памяти компьютера в видеосигнал для монитора, это устройство с графическим процессором  - ускорителем, формирующим изображение. Современная видеокарта - специализированный компьютер, который содержит процессор, оперативную память, BIOS и другие компоненты, предназначенные для обработки и формирования графических данных и их вывода на монитор. 

Очевидно, что стоимость видеокарты напрямую зависит от ее производительности. При выборе видеокарты учитываются все ее характеристики, влияющие в конечном итоге на производительность:^[28]

• пропускная способность;
• тип видеопамяти; 
• объем видеопамяти;
• тактовая частота;
• архитектура;
• система охлаждения; 
• разъем для дополнительного питания.

Скорость доступа к данным определяет пропускную способность. Скорость зависит от тактовой  частоты  и  битности, т.е. ширины шины памяти - количества информации, измеряемой в битах, передаваемое за 1 такт. Таким образом, выбор видеокарты должен опираться одновременно на тактовую частоту и ширину шины. 

Тип видеопамяти – это индикатором ее принадлежности к поколению памяти. Как правило, нужно отдавать предпочтения современным видеокартам. Однако при выборе видеокарты стоит опираться не только на тактовую частоту памяти, но и на пиковую скорость передачи данных.  

Объем видеопамяти – это объем собственной оперативной памяти видеокарты, измеряемый в Мб. Эта величина влияет до определенного порогового значения на общую производительность видеокарты. В частности, больший объем видеопамяти не говорит об очень высокой производительности. Здесь нужно совместно учитывать и пропускную способность: частоту, битность и их баланс. Интегрированные видеокарты (в материнскую плату или ЦПУ) пользуются оперативной памятью компьютера.

Тактовая частота и архитектура – это главные характеристики графического ядра. Здесь все определяется унифицированными шейдерными блоками, их качеством и количеством. Ведь они задают  пиксельную скорость и текстурную скорость заполнения  видеокарты. Чем выше тактовая частота видеопроцессора, тем большее количество операций обрабатывается им за такт. Отмечу, что сравнение тактовых частот видеокарт имеет смысл только, если они принадлежат к одному поколению или модификации.

Также желательно наличие разъема для подключения дополнительного питания от  блока питания на видеокарте. Если нет такого разъема, то видеокарта имеет невысокую производительность, поскольку шина PCI Express не всегда сможет обеспечить ее достаточным питанием. 

Кроме того, на производительность видеокарты влияет и система охлаждения. Сейчас лучше использовать кулеры с вакуумными термо-трубками наиболее эффективными для охлаждения, к тому же они практически не создают шума.

1. Накопители на жестких магнитных дисках.

К основным характеристикам НЖМД относятся:^[29]

• интерфейс (IDE, PATA,  SCSI, SATA, USB, SAS, SDIO, FireWire, Fibre Channel);
• емкость (512 Тб и выше);
• физический размер (ширина 3,5’ или 2,5’, но получили также распространение форматы: 1,8’, 1,3’, 1’ и 0,85’);
• время произвольного доступа (от 2,5 до 16 мс);
• скорость вращения шпинделя (до 10 000 об/мин и свыше для ПК, свыше 15 000 об/мин - для серверов и высокопроизводительных рабочих станций);
• надежность –  среднее время наработки на отказ;
• количество операций ввода-вывода в секунду (50 оп/с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп/с при последовательном доступе);
• потребление электроэнергии;
• уровень шума (26 дБ и ниже);
• сопротивляемость ударам;
• скорость передачи данных при последовательном доступе:
• во внутренней зоне диска от 44,2 до 74,5 Мб/с;
• во внешней зоне от 60,0 до 111,4 Мб/с;
• объем буфера промежуточной памяти (от 8 до 64 Мб).

Заключение

Современные ИТ – это непрерывный процесс обработки, передачи, хранения, отображения информации, с целью эффективного использования информационных ресурсов, средств вычислительной техники и последующей передачи данных при управлении системами различного назначения и класса.

Стремительная компьютеризация практически всех областей знания требует использовать вычислительную технику как важнейшую составляющую фундаментальной подготовки специалиста и как актуальное научно-образовательное направление.

ПК можно рассматривать как элемент и функцию информационного общества, направленную на регулирование, сохранение, поддержание и совершенствование системы управления нового сетевого общества. Если на протяжении веков информация и знания передавались на основе правил и предписаний, традиций и обычаев, культурных образцов и стереотипов, то сегодня главная роль отводится ИТ.

Как только появились первые компьютеры, то у разработчиков сразу возникла проблема наращивания производительности вычислительной системы. Компьютерная индустрия постоянно увеличивает производительность процессора, разрабатывается мощное программное обеспечение, увеличивается количество пользователей и неуклонно расширяется сфера применения компьютеров. В то время вычислительные системы предъявляют все новые требования к мощности компьютеров, что и повлекло за собой появление суперкомпьютеров.

Еще 20 лет назад компьютеры были чем-то вроде элитарного штучного инструмента, доступного не многим. Однако развитие аппаратных и программных средств, сверхвысокой производительности, позволило освоить промышленный выпуск ПК, а число их пользователей в настоящее время достигает нескольких миллионов.

В наши дни весь мир переживает подлинный бум суперкомпьютерных проектов, результатами которых активно пользуются не только такие традиционные потребители высоких технологий, как аэрокосмическая, автомобильная, судостроительная и радиоэлектронная отрасли промышленности, но и важнейшие области современных научных знаний.

На основании вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что поставленные задачи решены, а цель достигнута.

Список использованных источников

Источники на русском языке

1. Кашкаров А. «Сам себе сисадмин. Победа над «домашним» компьютером». Изд.: «Феникс»,  2016 г.
2. Климов А. Железо ПК. Народные советы. Изд.: «БХВ-Петербург», 2014 г.
3. Соломенчук В., Соломенчук П. «Железо ПК 2012». Изд.: «БХВ-Петербург», 2012 г.
4. Сидоров В.,  Струмпэ Н. «Аппаратное обеспечение ЭВМ». Учебник. Изд.: «Academia», 2014 г.

Источники на иностранных языках

1. Дэн Гукин. «Компьютер для чайников». 13-е изд. Изд.: «Вильямс», 2017 г.
2. Скотт Мюллер.  «Модернизация и ремонт ПК». 22-е изд. Изд.: « Que Publishing», 2015 г.

Электронные ресурсы

1. Национальный открытый Университет «Интуит». Основы микропроцессорной техники. Лекция 14: Устройства, входящие в состав ПК // [Электронный ресурс]. URL: https://www.intuit.ru/studies/courses/3/3/lecture/88?page=3
2. Национальный открытый Университет «Интуит». Лекция 1: История развития вычислительной техники и архитектура Фон-Неймана // [Электронный ресурс]. URL: https://www.intuit.ru/studies/courses/1117/278/lecture/6996
3. Национальный открытый Университет «Интуит». Лекция 16: Структурно-функциональная организация ЭВМ // [Электронный ресурс]. URL: https://www.intuit.ru/studies/courses/3481/723/lecture/14246
4. Национальный открытый Университет «Интуит». Лекция 14: Архитектура персонального компьютера // [Электронный ресурс]. URL: https://www.intuit.ru/studies/courses/56/56/lecture/1670

1. Национальный открытый Университет «Интуит». Лекция 1: История развития вычислительной техники и архитектура Фон-Неймана // [Электронный ресурс]. URL: https://www.intuit.ru/studies/courses/1117/278/lecture/6996 ↑

2. Национальный открытый Университет «Интуит». Лекция 16: Структурно-функциональная организация ЭВМ // [Электронный ресурс]. URL: https://www.intuit.ru/studies/courses/3481/723/lecture/14246 ↑

3. Национальный открытый Университет «Интуит». Лекция 14: Архитектура персонального компьютера // [Электронный ресурс]. URL: https://www.intuit.ru/studies/courses/56/56/lecture/1670 ↑

4. Сидоров В.,  Струмпэ Н. «Аппаратное обеспечение ЭВМ». Учебник. Изд.: «Academia», 2014 г. С. 24. ↑

5. Сидоров В.,  Струмпэ Н. «Аппаратное обеспечение ЭВМ». Учебник. Изд.: «Academia», 2014 г. С. 48. ↑

6. Кашкаров А. «Сам себе сисадмин. Победа над «домашним» компьютером». Изд.: «Феникс»,  2016 г. С. 48. ↑

7. Климов А. Железо ПК. Народные советы. Изд.: «БХВ-Петербург», 2014 г. С. 495. ↑

8. Сидоров В.,  Струмпэ Н. «Аппаратное обеспечение ЭВМ». Учебник. Изд.: «Academia», 2014 г. С. 49. ↑

9. Климов А. Железо ПК. Народные советы. Изд.: «БХВ-Петербург», 2014 г. С. 135. ↑

10. Соломенчук В., Соломенчук П. «Железо ПК 2012». Изд.: «БХВ-Петербург», 2012 г. с. 217. ↑

11. Климов А. Железо ПК. Народные советы. Изд.: «БХВ-Петербург», 2014 г. С. 155. ↑

12. Дэн Гукин. «Компьютер для чайников». 13-е изд. Изд.: «Вильямс», 2017 г. С. 89. ↑

13. Национальный открытый Университет «Интуит». Основы микропроцессорной техники. Лекция 14: Устройства, входящие в состав ПК // [Электронный ресурс]. URL.: https://www.intuit.ru/studies/courses/3/3/lecture/88?page=3 ↑

14. Климов А. Железо ПК. Народные советы. Изд.: «БХВ-Петербург», 2014 г. С. 863. ↑

15. Соломенчук В., Соломенчук П. «Железо ПК 2012». Изд.: «БХВ-Петербург», 2012 г. с. 301. ↑

16. Соломенчук В., Соломенчук П. «Железо ПК 2012». Изд.: «БХВ-Петербург», 2012 г. с. 21. ↑

17. Дэн Гукин. «Компьютер для чайников». 13-е изд. Изд.: «Вильямс», 2017 г. С. 35. ↑

18. Климов А. Железо ПК. Народные советы. Изд.: «БХВ-Петербург», 2014 г. С. 24. ↑

19. Кашкаров А. «Сам себе сисадмин. Победа над «домашним» компьютером». Изд.: «Феникс»,  2016 г. С. 33. ↑

20. Климов А. Железо ПК. Народные советы. Изд.: «БХВ-Петербург», 2014 г. С. 45. ↑

21. Кашкаров А. «Сам себе сисадмин. Победа над «домашним» компьютером». Изд.: «Феникс»,  2016 г.. С. 46. ↑

22. Дэн Гукин. «Компьютер для чайников». 13-е изд. Изд.: «Вильямс», 2017 г. С. 69. ↑

23. Климов А. Железо ПК. Народные советы. Изд.: «БХВ-Петербург», 2014 г. С. 98. ↑

24. Скотт Мюллер.  «Модернизация и ремонт ПК». 22-е изд. Изд.: « Que Publishing», 2015 г. С. 235. ↑

25. Климов А. Железо ПК. Народные советы. Изд.: «БХВ-Петербург», 2014 г. С. 52. ↑

26. Климов А. Железо ПК. Народные советы. Изд.: «БХВ-Петербург», 2014 г. С. 88. ↑

27. Соломенчук В., Соломенчук П. «Железо ПК 2012». Изд.: «БХВ-Петербург», 2012 г. с. 321. ↑

28. Климов А. Железо ПК. Народные советы. Изд.: «БХВ-Петербург», 2014 г. С. 78. ↑

29. Климов А. Железо ПК. Народные советы. Изд.: «БХВ-Петербург», 2014 г. С. 138. ↑