тема 1. Занятие по теме аппаратное обеспечение персонального компьютера. Комплектация системного блока пк
 Скачать 3.95 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ОБРАЗОВАНИЮ МОГИЛЁВСКОГО ОБЛАСТНОГО ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО КОМИТЕТА УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ» Специальность 2– 40 01 01 Учебная практика для получения квалификации рабочего «Оператор электронно-вычислительных машин» ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ ПО ТЕМЕ «АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА. КОМПЛЕКТАЦИЯ СИСТЕМНОГО БЛОКА ПК» МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Разработал преподаватель Кузнецова Ю.Ф. 2022 1 Цель работы Изменение системы ПК. Анализ ситуаций, в которых необходима замена компонентов компьютера. Выбор компонентов компьютера для замены. Комплектация специализированных компьютерных систем для решения специфических задач. 2 Методическое и материальное обеспечение 2.1 Методические рекомендации по выполнению практической работе 2.2 Персональный компьютер IBM PC. 3 Последовательность выполнения работы 3.1 Ознакомиться с теоретическим материалом. 3.2 Выполнить индивидуальное задание. 3.3 Оформить отчет. 4 Теоретическое обоснование 4.1 Общие сведения аппаратного обеспечения ПК Аппаратное обеспечение является важной составляющей любой компьютерной системы или какого-либо устройства, это может быть принтер, видеокарта, монитор, процессор и другие компоненты. Аппаратное обеспечение (аппаратные средства) компьютера — это общее описание для всех механических и электронных компонентов компьютерной системы. Т.е. это все устройства/железо/оборудование, подключаемое к ПК (материнская плата, клавиатура, видеокарта, монитор и т.д.). Все это — аппаратные средства вашей системы. Также данным термином называют и совокупность таких устройств, собранных в одну систему, например, системный блок — это тоже аппаратное обеспечение в сборе. Аппаратными средствами могут быть не только устройства компьютера, у телефонов тоже есть аппаратные средства в виде компонентов, установленных на системную плату. Аппаратное обеспечение разделяется на внешнее и внутреннее. В первом случае — это внешние устройства, которые подключатся посредством кабелей или Wi-Fi. А внутренние — это все то, что находится внутри системного блока, ноутбука или другого девайса. Основные компоненты компьютера — это те самые аппаратные средства, которые нужны, чтобы ПК вообще функционировал. Внутри системного блока персонального компьютера или ноутбука установлен ряд компонентов, которые обеспечивают выполнение ряда функций и в совокупности работу всей системы. 4.2 Корпус системного блока Неотъемлемой частью системного блока является корпус, который имеет отсеки для установки материнской платы (рис.1-1), накопителей (рис.1-2), блока питания (рис.1-3) и нишу для прокладки кабелей питания (кабель менеджмент (рис.1-4)).  Рисунок 1 – Отсеки для установки компонентов системного блока Не стоит забывать об охлаждении компьютера — корпус имеет места для установки кулеров забора холодного и отвода горячего воздуха. Захват холодного воздуха осуществляется кулерами, расположенными в лицевой и боковой области корпуса. Выброс горячего воздуха производится вентиляторами на тыльной и верхней стороне системного блока. При возможности применения водяного охлаждения, корпус оснащается специальными отверстиями для прокладки трубок и местом установки блока охлаждения жидкости. К основным характеристикам корпуса системного блока, можно отнести: отсутствие или наличие блока питания в комплекте и его мощность, расположение блока питания — вверху или внизу (предпочтительней для лучшего охлаждения), возможность установки полноформатной материнской платы (зависит от типоразмера корпуса), ширина ниши для установки материнской платы (полезно для установки видеокарт с длинной базой), количество кулеров воздушного охлаждения, возможность установки водяного охлаждения; форм-фактор корпуса системного блока (рис.2)  Рисунок 2 – Форм-фактор корпуса системного блока 4.3 Материнская плата Системная плата — основа любой архитектуры ПК — объединяет компоненты системного блока в единое целое. На материнскую плату устанавливаются — процессор и система охлаждения процессора, оперативная память, видеокарта. К ней подключаются — накопители (SSD, HDD), блок питания, прочие считывающие и записывающие устройства, а также вся периферия компьютера (клавиатура, мышь, монитор (опционально), принтер, сканер, МФУ, шлем виртуальной реальности и т.д.)  Рисунок 3 – Подключение периферийных устройств к материнской плате Материнская плата, в зависимости от характеристик, может иметь: ряд тонких настроек для разгона производительности системы, разное число слотов для установки оперативной памяти, поддержку двух и более видеокарт, возможность подключения монитора (при работе со встроенной графикой), разное число USB-разъёмов, различные габариты (рис.4)  Рисунок 4 – Стандарты материнских плат и их размеры 4.5 Процессор Центральное процессорное устройство или ЦПУ / CPU (рис.5) — ядро системного блока, отвечает за выполнение программного кода, взаимодействует практически со всеми компонента архитектуры ПК.  Рисунок 5 – Внешний вид процессора К основным характеристикам процессора, можно отнести: Производители процессоров. На рынке процессоров два крупных, лидирующих производителя: Intel и AMD. Тактовая частота процессора Тактовая частота указывает скорость работы процессора в герцах (ГГц) – количество рабочих операций в секунду Разрядность процессора Разрядность представляет собой предельное количество разрядов двоичного числа, над которым единовременно может производиться машинная операция передачи информации. Чем больше разрядность, тем выше производительность процессора Сокет или разъем Гнездовой или щелевой разъем, предназначен для интеграции чипа ЦП в схему материнской платы. Каждый разъем допускает установку только определенного типа процессоров, сверьте сокет выбранного процессора с вашей материнской платой, она должна ему соответствовать. Кэш-память процессора Кэш-память процессора является одной из ключевых характеристик, на которую стоит обратить внимание при выборе. Кэш-память – массив сверхскоростной энергозависимой ОЗУ. Является буфером, в котором хранятся данные, с которыми процессор взаимодействует чаще или взаимодействовал в процессе последних операций Энергопотребление и тепловыделение Чем выше энергопотребление процессора, тем выше его тепловыделение. Нужно позаботиться о достаточном охлаждении. Встроенное графическое ядро Процессор может быть оснащен графическим ядром, отвечающим за вывод изображения на ваш монитор. В последние годы, встроенные видеокарты такого рода хорошо оптимизированы и без проблем тянут основной пакет программ и большинство игр на средних или минимальных настройках. Количество ядер (потоков) Многоядерность одна из важнейших характеристик центрального процессора, но в последнее время ей уделяют слишком много внимания. Если 2 и 4-ядерные вошли в обиход очень быстро, процессоры с 8 ядрами пока не так востребованы. Для использования офисных приложений и серфинга в интернете достаточно 2 ядер, 4 ядра требуются для САПР и графических приложений, которым просто необходимо работать в несколько потоков. Что касается 8 ядер, очень мало программ поддерживают так много потоков, а значит, такой процессор для большинства приложений просто бесполезен. 4.6 Охлаждение процессора На процессор ложится основная нагрузка, в результате выделяется огромное количество тепла и устройство нуждается в охлаждении. В зависимости от мощности процессора, варьируются и размеры воздушной системы охлаждения (рис.6). Чем большее количество тепла нужно рассеивать, тем крупнее габариты процессорных кулеров. При работе ПК выделяет тепло не только процессор. В стандартном современном персональном компьютере обычно устанавливается несколько кулеров: в блоке питания; на центральном процессоре; на графическом процессоре (если в компьютере имеется дискретная видеоплата). В отдельных случаях применяются дополнительные вентиляторы: для микросхем системной логики, расположенных на материнской плате; для жестких дисков; для корпуса ПК.  Рисунок 6 – Процессорные кулеры 4.7 Оперативная память Оперативное запоминающее устройство или ОЗУ — энергозависимая память, в которой находится исполняемый процессором код (программа), промежуточные данные ввода/вывода, настройки драйверов и временные параметры операционной системы.  Рисунок 7 – Оперативное запоминающее устройство различного форм-фактор К основным характеристикам процессора, можно отнести: Форм-фактор Платы ОЗУ отличаются форм-фактором (рис. 7). Два самых популярных: DIMM – стандарт для настольных ПК. Платы DIMM всегда одинаковой длины – 133 мм, но высота варьируется. Те, что меньше, называются низкопрофильными. Они полезны для тех случаев, когда кулер, охлаждающий процессор, своим радиатором перекрывает разъём оперативной памяти и для стандартной «высокой» DIMM просто нет места. SO-DIMM – такие платы в два раза меньше своих собратьев для ПК (около 67 мм в длину) и предназначены для установки в ноутбуки и настольные компьютеры в миниатюрном форм-факторе. Тип DDR — 1, 2, 3, 4 За редким исключением, материнской платой компьютера поддерживается только один тип (поколение) памяти: тот, который сейчас установлен. Зная только тип памяти, выводы о её производительности делать не стоит. DDR4 однозначно быстрее, чем старая DDR1, но между DDR2 и DDR3, DDR3 и DDR4 разница не столь очевидна, старое поколение может оказаться быстрее. Тайминги Оперативная память — это плата с распаянными на ней чипами. Внутри чипов находятся ячейки памяти, которые без электропитания хранят данные очень недолго. Нужно все время их обновлять с помощью повторяющихся электрических импульсов определённой силы, длительности и со строго выверенными паузами. Тайминги оперативной памяти — это длительность тех самых импульсов и пауз. Кстати, они настолько короткие, что измеряются наносекундами. Чем меньше тайминги, тем быстрее можно обновить данные, тем производительней память. Меньше = лучше. Тактовая частота Тактовая частота оперативной памяти — частота (количество импульсов в секунду), с которой работает оперативная память. Измеряется в мегагерцах. Один мегагерц — это миллион импульсов в секунду. Если производитель не указывает, с какими таймингами работает данная плата ОЗУ, то следует руководствоваться правилом: чем частота выше, тем лучше. Объём С каждым годом выходят всё более ёмкие платы ОЗУ. Сейчас в магазинах вы найдете платы на 512 Мб, 1, 2, 4, 8 и 16 гигабайт. Есть и больше, но только для серверов. На 2020 год 16 Гб оперативки – комфортный минимум для игр. 4 Гб – минимум для офисного компьютера. Чем больше, тем лучше. 4.8 Накопители SSD и HDD В состав системного блока могут входить два вида накопителей — твердотельный (SSD) и жёсткий диск (HDD) – рисунок 8.  Рисунок 8 – Накопители SSD и HDD Твердотельный накопитель или SSD — обладает высокой скоростью чтения/записи, хорошо подходит для установки операционной системы и обеспечивает «молниеносный» старт компьютера. Из минусов, имеет небольшой объём и ограниченный ресурс на операции чтения/записи. Жёсткий диск или HDD — имеет большой объём, подходит для хранения фото, видео, игр, обладает высоким ресурсом в отношении операций чтения/записи. Из минусов, низкая скорость чтения/записи, при длительной эксплуатации появляются битые сектора. 4.9 Блок питания Блок питания или БП — основной питающий компонент системного блока. От мощности и характеристик блока питания зависит стабильность работы всей системы. К важным характеристикам БП относятся следующие параметры: Мощность, Вт Является главным параметром компьютерного блока питания. Желательно использовать БП с запасом мощности, чтобы обеспечить максимально эффективную работу системы под нагрузкой. Разъемы блока питания (стандарты ATX12V, EPS12V) – рисунок 9 ATX12V (версия 1.3, устаревшая) – стандарт включает в себя разъёмы: 20-pin для питания материнской платы; 4-pin для питания процессора; molex-коннектор (4-pin) для питания: жесткого диска, оптического привода; floppy-коннектор (4-pin) для питания флоппи-дисковода. ATX12V (версия 2.0 и выше) – стандарт используется в настоящее времени и включает в себя разъемы: 24-pin для питания материнской платы; 4+4-pin для питания процессора; molex (4-pin) для питания системы охлаждения, 15-pin SATA для питания: жесткого диска, оптического привода; 6-pin PCI-E и/или 8-pin PCI-E для дополнительного питания видеокарты. Охлаждение блока питания На данный момент, компьютерные блоки питания оснащаются вентиляторами 120 — 140 мм. Именно такой диаметр обеспечивает наилучшее охлаждение и низкий уровень шума в сравнении с кулерами 80 мм, которые имели место быть в устаревших моделях БП. Также существуют компьютерные блоки питания без вентиляторов. Для рассеивания тепла в таких моделях применяются радиаторы. Плюс таких БП — бесшумность. Недостаток — ограничение по мощности (около 600 Вт).  Рисунок 8 – Разъемы блока питания 4.10 Видеокарта Графическая карта — главный компонент игрового системного блока. От видеокарты зависят качество и производительность графики в играх. Основные характеристики, на которые стоит обратить внимание, при выборе видеокарты: частота работы графического процессора, ширина шины (для взаимодействия с центральным процессором), объём видеопамяти и её тактовая частота (используется для хранения готовых кадров). 5 Индивидуальное задание Проанализировав доступные по имеющейся материнской плате данные, укажите и обоснуйте те, которые необходимы для расширения имеющейся оперативной памяти или полной ее замене: Укажите и обоснуйте характеристики оптимальной оперативной памяти, которой можно заменить вышедшую из строя существующую. Укажите и обоснуйте характеристики оптимальной оперативной памяти, которой можно расширить уже имеющуюся (для этого рекомендуется также использовать параметры имеющейся оперативной памяти). Предложите аналог на замену для обоих случаев на основе имеющихся данных. Проанализировав доступные по имеющейся материнской плате данные, укажите и обоснуйте те, которые необходимы для замены видеоадаптера. Укажите и обоснуйте характеристики оптимального видеоадаптера, которым можно заменить вышедший из строя существующий (для обоснования рекомендуется также использовать данные, доступные по имеющемуся видеоадаптеру и монитору). Предложите аналог на замену на основе имеющихся данных. Проанализировав доступные по имеющейся материнской плате и видеоадаптеру данные, укажите и обоснуйте те, которые необходимы для замены монитора. Предложите аналог на замену на основе имеющихся данных. Проанализировав доступные по имеющейся материнской плате и жестким дискам данные, укажите и обоснуйте те, которые необходимы для покупки новых жестких дисков или замены существующих. Укажите и обоснуйте характеристики оптимального жесткого диска, которым можно заменить вышедший из строя существующий. Укажите и обоснуйте характеристики оптимального жесткого диска, который можно добавить к существующему. Предложите аналог на замену для обоих случаев на основе имеющихся данных. Проанализировав доступные по имеющейся материнской плате данные, укажите и обоснуйте те, которые необходимы для замены процессора. Укажите и обоснуйте характеристики оптимального процессора, которым можно заменить вышедший из строя существующий (для обоснования рекомендуется использовать данные, доступные по имеющемуся процессору). Предложите аналог на замену на основе имеющихся в данных. Для имеющегося процессора перечислите доступные инструкции с кратким пояснением назначения каждой из них. Для сравнения с ними возьмите один из наиболее современных имеющихся в продаже процессоров и перечислите появившиеся новые инструкции с кратким их описанием. Также представьте другие принципиальные отличия этого процессора от рассмотренного на занятии. Составьте отчет о проделанной работе. Список используемых источников Велихов, А.В. Основы информатики и компьютерной техники: учеб. Пособие / А.В. Велихов. М.,2003. Томпсон, Б. Ремонт и модернизация ПК: пер. с англ. / Б. Томпсон. М., 2007. |