Похожие презентации:
Урок - 6
1. Лекция №7 Компоненты системного блока
ЛЕКЦИЯ №7КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМНОГО
БЛОКА
2. План лекции
ПЛАН ЛЕКЦИИОсновные компоненты:
• Материнская плата
• Процессор (CPU)
• Оперативная память (RAM)
• Система охлаждения
• Накопители данных (HDD, SSD)
• Блок питания (PSU)
• Видеокарта (GPU)
• Периферийные устройства и платы расширения.
3. Материнская плата
МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТАМатеринская плата (также «мать», «материнка», системная плата, главная плата) —
основа компьютера, которая объединяет все электронные компоненты в одну систему
и обеспечивает их совместную работу. Без материнской платы процессор не сможет
обмениваться данными с видеокартой, жёсткий диск — получать команды, а сам
компьютер — работать.
4. Материнская плата
МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТАКлючевые элементы:
• Сокет (Socket): Разъём для
установки процессора.
• Слоты для оперативной памяти
(DIMM): Куда вставляются планки
RAM.
• Слоты расширения (PCIe): Для
видеокарт, звуковых карт и т.д.
• Чипсет (Chipset): "Мост" между
процессором и другими
компонентами. Определяет
возможности материнской платы.
• Разъёмы SATA/M.2: Для
подключения накопителей.
• Разъёмы для блока питания (ATX,
EPS).
• Задняя панель: Порты для
подключения периферии (USB,
аудио).
5. Материнская плата
МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА6. Центральный процессор
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОРЦентральный процессор (ЦП, CPU — от англ. central processing unit) — основной
вычислительный элемент компьютера, который выполняет все вычисления и управляет
другими системами. Часто процессор сравнивают с мозгом — он обрабатывает
информацию и принимает решения.
7. Основные характеристики ЦП
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦП1 ) Архитектура (Микроархитектура):
Это внутренняя конструкция ядра.
Определяет, как процессор выполняет
инструкции. Новые архитектуры (например,
от Intel — Raptor Lake, от AMD — Zen 4)
обычно обеспечивают лучшую
производительность и энергоэффективность
при том же техпроцессе.
2) Техпроцесс (Норма производства):
Измеряется в нанометрах (нм) или теперь в
ангстремах (Å). Обозначает размер
транзисторов. Чем меньше техпроцесс
(например, 5 нм, 3 нм), тем:
• Больше транзисторов можно
разместить на той же площади.
• Выше
энергоэффективность (меньше
энергопотребление и
тепловыделение).
• Выше тактовые частоты.
8. Основные характеристики ЦП
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦП3) Тактовая частота (Clock Speed): Измеряется в гигагерцах (ГГц). Показывает, сколько тактовых циклов
процессор выполняет за секунду. Один такт — это минимальная "единица работы".
• Базовая частота (Base Clock): Гарантированная частота работы всех ядер под стандартной нагрузкой.
• Турбо-частота (Max Turbo Frequency): Максимальная частота, на которую может разогнаться одно или
несколько ядер при высокой нагрузке и достаточном охлаждении.
4) IPC (Instructions Per Clock): Количество инструкций, выполняемых за один такт. Это ключевой параметр,
который идет в связке с частотой.
• Реальная производительность = Тактовая частота × IPC.
• Новая архитектура с меньшей частотой, но высоким IPC, может быть быстрее старой архитектуры с
высокой частотой.
9. Основные характеристики ЦП
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦП5) Количество ядер (Cores): Современный процессор состоит из нескольких независимых вычислительных
блоков — ядер. Каждое ядро может выполнять свою задачу.
• Многоядерность критически важна для многозадачности, рендеринга, кодирования видео и игр,
которые хорошо их используют.
6)Количество потоков (Threads): Технологии вроде Hyper-Threading (Intel) или Simultaneous Multithreading
(SMT, AMD) позволяют одному физическому ядру обрабатывать два логических потока одновременно. Это
повышает общую производительность в многопоточных задачах, лучше используя ресурсы ядра.
10. Основные характеристики ЦП
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦП7) Кэш-память (Сверхбыстрая память внутри CPU)
Это небольшая, но очень быстрая память, расположенная на кристалле процессора. Она нужна для
хранения часто используемых данных и инструкций, чтобы ядро не обращалось к медленной оперативной
памяти.
Уровни кэша:
• L1 (Уровень 1): Самый маленький и быстрый, разделен на кэш инструкций и кэш данных. Есть у
каждого ядра.
• L2 (Уровень 2): Также быстрый, обычно свой для каждого ядра или блока ядер.
• L3 (Уровень 3): Самый большой, но медленнее L1/L2. Общий для всех ядер процессора. Его объем
(например, 32 МБ, 64 МБ) сильно влияет на производительность в играх и сложных приложениях.
11. Основные характеристики ЦП
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦП8) Контроллер памяти и встроенная графика
Контроллер оперативной памяти (RAM Controller): Определяет тип, частоту и количество каналов
поддерживаемой оперативной памяти (например, DDR4, DDR5, двухканальный режим). От этого напрямую
зависит скорость обмена данными между CPU и RAM.
Интегрированное графическое ядро (iGPU): Наличие встроенного видеоядра (например, Intel UHD
Graphics, AMD Radeon Graphics) позволяет работать без отдельной видеокарты. Важно для офисных ПК,
неттопов и некоторых ноутбуков.
12. Основные характеристики ЦП
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦП8) Контроллер памяти и встроенная графика
Контроллер оперативной памяти (RAM Controller): Определяет тип, частоту и количество каналов
поддерживаемой оперативной памяти (например, DDR4, DDR5, двухканальный режим). От этого напрямую
зависит скорость обмена данными между CPU и RAM.
Интегрированное графическое ядро (iGPU): Наличие встроенного видеоядра (например, Intel UHD
Graphics, AMD Radeon Graphics) позволяет работать без отдельной видеокарты. Важно для офисных ПК,
неттопов и некоторых ноутбуков.
13. Основные характеристики ЦП
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦП9) Тепловыделение и энергопотребление
TDP (Thermal Design Power): Измеряется в ваттах (Вт). Показывает расчетное тепловыделение процессора,
которое должна отводить система охлаждения. Не является точным показателем энергопотребления, но
дает понимание о требуемом кулере и блоке питания.
• Низкий TDP (до 65 Вт) — офисные и экономные ПК.
• Высокий TDP (125 Вт и более) — игровые и рабочие станции, требует мощного охлаждения.
14. Основные характеристики ЦП
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦП10 Сокет (Socket) и набор системной логики (Chipset)
Сокет: Разъем на материнской плате, в который устанавливается процессор. Определяет совместимость
CPU и материнской платы (например, AM5 для AMD, LGA 1700 для Intel).
Чипсет: "Коммутатор" на материнской плате, который управляет подключением периферии (USB, SATA,
PCIe-слотов) к процессору. Определяет функциональность платформы (поддержка разгона, количество
портов и т.д.).
В ноябре 2021 году
компания Intel
представила сокет LGA
1700. Число контактов
там составило 1700
штук.
Срок актуальности
остальных сокетов Intel
был заметно короче. Для
LGA 1700 вышло уже три
поколения процессоров —
Alder Lake-S, Raptor Lake-S
и Raptor Lake-S Refresh.
В сентябре 2022 AMD
представила сокет АМ5 (LGA
1718). Компания отказалась от
ставших привычными ножек на
процессоре. Один из главных
минусов АМ5 — очередное
изменение расстояния между
монтажными отверстиями для
систем охлаждения на
материнской плате.
15. Оперативная память
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬОперативная память (ОЗУ, RAM — Random Access Memory) — это временное
хранилище данных, которое обеспечивает быстрый доступ к информации для процессора.
В ОЗУ хранятся данные, которые процессору могут понадобиться в ближайшее время:
программный код, данные приложений, информация о состоянии системы и другое.
16. Характеристики ОЗУ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЗУ1) Тип памяти (Поколение)
Это фундаментальная характеристика, определяющая архитектуру. Каждое новое поколение быстрее и
энергоэффективнее.
• DDR4: До недавнего времени самый распространенный тип. Хороший баланс цены и
производительности.
• DDR5: Новейший стандарт. Имеет значительно более высокие частоты, большую пропускную
способность и встроенную коррекцию ошибок (ECC) для некоторых данных.
Важно: DDR5 и DDR4 имеют разные ключи (вырезы в планке) и не совместимы друг с другом.
17. Характеристики ОЗУ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЗУ2) Объем (Capacity)
Сколько данных может одновременно храниться в оперативной памяти. Измеряется в гигабайтах
(ГБ).
Недостаточный объем — главная причина "тормозов" системы, так как Windows начинает
использовать медленный файл подкачки на SSD/HDD.
Рекомендации:
• 8 ГБ: Абсолютный минимум для офисных задач и браузера. Может быть маловат.
• 16 ГБ: Стандарт для игр, большинства программ для работы и многозадачности.
Комфортный минимум.
• 32 ГБ и более: Для профессиональных задач (монтаж видео, 3D-моделирование,
проектирование), тяжелой многозадачности и некоторых самых требовательных игр.
18. Характеристики ОЗУ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЗУ3) Тактовая частота (Frequency)
Скорость, с которой память может читать и записывать данные. Измеряется в мегагерцах (МГц). Чем
выше частота, тем быстрее обмен данными с процессором.
• Пример: 2400 МГц, 3200 МГц, 4800 МГц (для DDR5), 6000 МГц и т.д.
• Важно: Память будет работать на частоте, которую поддерживает и процессор, и материнская
плата. Покупка планки на 4000 МГц не даст прироста, если контроллер памяти CPU
поддерживает только 3200 МГц.
4) Тайминги (Задержки, Latency)
Время, которое требуется памяти для выполнения команды. Измеряются в тактах. Это несколько
чисел (например, 16-18-18-36), которые указывают на разные виды задержек.
• CL (CAS Latency) — первый тайминг (самый важный): Задержка между запросом процессора к
данным и их получением. Чем меньше тайминги, тем лучше.
• Взаимосвязь частоты и таймингов: При росте частоты тайминги обычно тоже увеличиваются.
Память 3600 МГц с таймингами CL16 часто будет быстрее, чем память 3600 МГц с таймингами
CL18.
19. Характеристики ОЗУ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЗУ6) Напряжение (Voltage)
Напряжение, необходимое для работы планки памяти.
Указывается в вольтах (В).
DDR4: Обычно 1.2 В
DDR5: Обычно 1.1 В (более энергоэффективна)
7) Профили разгона (XMP / EXPO)
Оперативная память по умолчанию работает на стандартных,
низких частотах (JEDEC). Чтобы она работала на заявленной
высокой скорости (например, 3600 МГц), нужны
предустановленные профили разгона.
• XMP (Extreme Memory Profile): Технология Intel, ставшая
стандартом для всей индустрии (используется и на AMD).
• EXPO (EXtended Profiles for Overclocking): Новая технология
от AMD, оптимизированная для платформы AM5 и
процессоров Ryzen 7000+.
Важно: Эти профили необходимо включить в
BIOS/UEFI материнской платы. Без этого память будет работать
на низкой базовой частоте.
20. Характеристики ОЗУ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЗУ8)Одноканальный и двухканальный режим
(и более)
Режим работы нескольких планок памяти.
• Одноканальный (Single-Channel): Одна
планка или две планки, установленные
неправильно. Данные передаются по
одному каналу. Низкая
производительность.
• Двухканальный (Dual-Channel): Две (или
четыре) планки, установленные в
правильные слоты на материнской плате
(обычно слоты 1 и 3 или 2 и 4). Данные
передаются по двум каналам параллельно,
что значительно увеличивает
пропускную способность. Это очень
важно для производительности.
• Четырехканальный (QuadChannel): Используется в
высокопроизводительных рабочих
станциях и серверах (требует специальные
материнские платы и процессоры).
21. Система охлаждения
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯТипы:
• Воздушное охлаждение:
• Радиатор + вентилятор (кулер): Наиболее распространённый тип.
• Термопаста: Проводящее тепло вещество между процессором и радиатором.
• Жидкостное охлаждение (СЖО): Более эффективно для мощных систем. Помпа,
трубки, радиатор и жидкость.
Вентиляторы в корпусе: Создают поток воздуха для вывода горячего воздуха наружу.
22. Система охлаждения
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ23. Накопители данных
НАКОПИТЕЛИ ДАННЫХЖёсткий диск (HDD):
Устройство с магнитными
пластинами и считывающими
головками.
Плюсы: Низкая стоимость за 1 ГБ,
большие объёмы.
Минусы: Низкая скорость,
чувствительность к ударам.
Твердотельный накопитель (SSD):
• Устройство на основе флеш-памяти (как в USBфлешке).
• Плюсы: Очень высокая скорость чтения/записи,
бесшумность, устойчивость к ударам.
• Минусы: Выше стоимость.
• SSD M.2 (NVMe): Самый быстрый тип накопителей,
подключается напрямую к материнской плате.
24. Блок питания
БЛОК ПИТАНИЯБлок питания (PSU)
Преобразует переменный ток из розетки (220В) в постоянный ток низкого напряжения (+12В, +5В,
+3.3В) для компонентов.
Ключевые характеристики:
• Мощность (Вт): Должна быть достаточной для питания всех компонентов, особенно
видеокарты. Для офисного ПК — 400-500Вт, для игрового — 650-850Вт и более.
• КПД (сертификат 80 Plus): Показывает эффективность преобразования энергии (Bronze,
Silver, Gold, Platinum). Выше рейтинг — меньше потерь энергии на тепло.
• Кабели: Модульные блоки питания удобнее, так как позволяют подключать только нужные
кабели.
Покупая блок питания с сертификатом 80 Plus Gold, вы
получаете КПД в 88% при 100% нагрузке. Это значит, что из
номинальных 700 Вт модель отдаст комплектующим ПК
около 616 Вт. Если нагрузка будет не 100%, а 50%, блок
отдаст уже 92% мощности (644 Вт).
25. Блок питания
БЛОК ПИТАНИЯ26. Видеокарта
ВИДЕОКАРТАВидеокарта (GPU) Обрабатывает графику и выводит изображение на монитор.
Состав:
• Графический процессор (GPU): Основной чип видеокарты.
• Видеопамять (VRAM): Быстрая память для хранения текстур и данных кадров.
• Система охлаждения: Часто массивный кулер или СЖО.
• Порты вывода: DisplayPort, HDMI.
Зачем нужна отдельная видеокарта?
• Интегрированная графика: Простая, встроена в процессор, подходит для офисных задач.
• Дискретная видеокарта: Мощная, отдельная плата, необходима для игр, монтажа видео, 3D-моделирования.
Производители: NVIDIA (чипы GeForce) и AMD (чипы Radeon).
27. Корпус
КОРПУСКорпус системного блока компьютера (компьютерный корпус, шасси) — это внешняя
оболочка, в которую обычно устанавливаются все важные компоненты компьютера. Он
защищает компоненты от пыли, влаги и механических повреждений, поддерживает
необходимый температурный режим внутри и экранирует создаваемое внутренними
компонентами электромагнитное излучение.
28. Характеристики Корпуса
ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСАФорм-фактор
29. Характеристики Корпуса
ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСАКритерии выбора
При выборе корпуса для системного блока компьютера стоит учитывать следующие
факторы:
• Совместимость с материнской платой — форм-фактор корпуса должен
соответствовать размерам материнской платы.
• Количество доступных слотов для дополнительных устройств, таких как жёсткие
диски, SSD-накопители или оптические приводы.
• Система охлаждения — количество вентиляционных отверстий, возможность
установки дополнительных вентиляторов или систем жидкостного охлаждения.
• Удобство установки и обслуживания компонентов — наличие съёмных
фильтров от пыли, удобная панель задних портов, система крепления для жёстких
дисков.
30. ДЗ
Задание 1: "Собери определение"Сопоставьте компонент с его описанием.
Компонент
Описание
1. Процессор (CPU)
А. "Долговременная память", хранит ОС, программы
и файлы после выключения питания.
2. Оперативная память (RAM)
Б. "Скелет" компьютера, связывает все компоненты
между собой.
В. Преобразует переменный ток из розетки в
постоянный для компонентов ПК.
3. Материнская плата (Motherboard)
4. Видеокарта (GPU)
Г. "Краткосрочная память", хранит данные, с
которыми CPU работает в данный момент.
5. SSD/HDD
Д. Отвечает за все вычисления и обработку данных,
"мозг" компьютера.
Е. Обрабатывает графические данные и формирует
изображение на мониторе.
6. Блок питания (PSU)
Ответы: 1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-.
31. ДЗ
Задание 2: "Верно/Неверно"Определите, верны ли утверждения.
1.Объём оперативной памяти определяет, сколько программ может быть запущено
одновременно без "тормозов".
2.HDD быстрее SSD при загрузке системы и запуске программ.
3.Мощность блока питания не имеет значения, можно брать любой.
4.Чипсет на материнской плате определяет, какой процессор и память можно установить.
5.Система охлаждения нужна только для процессора.
Электроника