Как работи компютърът. Част 1

Как работи компютърът

Компютрите отдавна и здраво влязоха в живота ни. Трудно е да си представим какво би било, ако изведнъж изчезнат!

Често автоматично натискаме бутона за захранване, изчакваме минута или две, докато компютърът се зареди.

И тогава започваме да вършим някаква работа по нея, потупвайки по клавиатурата.

И ние не мислим какво се случва в неговите дълбини.

Можете да напишете (и вече сте написали) стотици статии за това как работят компютърните устройства.

В тази статия ще се опитаме да разгледаме от практическа гледна точка как работи това чудо на технологията.

Има много видове компютри - настолни, преносими (лаптопи, нетбуци и други подобни на тях), мейнфреймове (суперкомпютри в шкафове, като тези, използвани за прогнозиране на времето) и други. Ще разгледаме пълненето на настолен компютър, който също се нарича личен (PC).

Как работи настолният компютър

Това е „сандъкът“, в който са вкарани много проводници, включително кабелът за захранващо напрежение 220 V.

Резултатите от нашата работа се показват на монитора.

Информацията се въвежда в компютъра с помощта на клавиатура и мишка.

И мониторът, и клавиатурата, и мишката са свързани към съответните съединители на системния блок.

Отстранете страничния капак на системния блок и погледнете вътре.

На върха виждаме

Захранване

Захранващият блок (наричан по-долу PSU) генерира няколко постоянни напрежения от мрежовото напрежение AC 220 V за захранване на компютърните компоненти. Той може да доставя мощност от 300 до 600 вата или повече.

Първо, мрежовото напрежение се коригира и преобразува в постоянно напрежение посредством филтър. След това инверторът го превръща в променлив ток с честота от няколко десетки килогерца. Това променливо напрежение се понижава от многонамоточен импулсен трансформатор. След това се изправя и филтрира, превръщайки се в няколко константи, от които се нуждаем.

Поради факта, че преобразуването се извършва при относително висока честота (а не при мрежова честота от 50 Hz), размерите на трансформатора (и на целия захранващ блок) с достатъчно висока мощност са малки. PSU съдържа един или два вентилатора, които охлаждат неговите компоненти и в същото време пространството на системния блок.

В този случай въздухът се засмуква през процепите, изтегля се през системния блок и се изхвърля от вентилатора. Във въздуха винаги има прах, който постепенно се натрупва вътре в компютъра, особено в радиатора на процесора и в самия захранващ блок. Това влошава преноса на топлина, така че трябва да се отстранява периодично (поне веднъж годишно).

Имайте предвид, че в захранването могат да се използват вентилатори с различен диаметър - от 80 до 130 мм. Вентилатор с по-голям диаметър при една и съща производителност има по-ниска скорост и следователно произвежда по-малко шум.

Конектори за захранване

Изходните напрежения на PSU се показват на съединителите с цветни проводници:

+5 V - червени проводници,
+12 V - жълти проводници,
+3.3V - оранжеви проводници,
често срещани - черни проводници.

Дънна платка

Ако преместим погледа си отдолу, виждаме дънната платка, основната част на компютъра.

Дънната платка е парче изолационен материал с проводящи пътеки и запоени части и съединители. Тези съединители могат да побират:

процесор,
модули памет,
разширителни табла,
конектор за захранване,
проводници на допълнителни съединители, индикация и бутони,
3V литиева батерия.

Гнездо за процесор

Повечето щифтове са в процесорния сокет. Съвременните процесори имат над хиляда пина. Процесорите могат да имат щифтове (или щифтове) или подложки ("щифтове"). Гнездото за процесорите е проектирано по такъв начин, че да осигурява плътен и надежден контакт между тях и свързващата част - "гнездото", инсталирано на платката.

Понякога (за щастие, доста рядко) контактът отслабва. В този случай компютърът може да не се стартира. И може да създаде фалшивото впечатление, че дънната платка или процесорът са дефектни. Преинсталирането на процесора в гнездото решава този проблем. Няколко вида процесори могат да бъдат инсталирани в един контакт, но само от една фирма.

Домакинските и офис компютрите почти винаги използват процесори AMD и INTEL. AMD процесорите не могат да бъдат инсталирани в процесорния сокет INTEL и обратно. Гнездото и процесорът съдържат ключове, така че процесорът може да бъде вмъкнат само по един определен начин - по правилния начин.

Охлаждане на процесора

Съвременните процесори могат да консумират 100 вата или повече от захранване. Това е голяма стойност, така че на процесора е инсталиран охладител, който се състои от метален радиатор и вентилатор. Радиаторите могат да бъдат направени само от алуминиева сплав или алуминиева сплав с медна вложка.

Медта провежда топлината по-добре от алуминия, така че вложката се притиска в центъра на радиатора, в точката на контакт с металния капак на процесора. За подобряване на топлинния контакт между процесора и радиатора се нанася тънък слой топлоносител. Понякога може да се използва течна охладителна система.

Той се инсталира в случай, че е невъзможно да се инсталира доста обемист охладител директно върху процесора поради липса на място. В този случай топлината се отвежда от течността през тръби към охладител, инсталиран на удобно място.

Вентилаторът се управлява от контролна схема, разположена на дънната платка. Ако температурата на процесора се повиши по време на работа, контролната верига следи това и увеличава скоростта на вентилатора. Имайте предвид, че вентилаторите с по-високо качество се използват за охлаждане на процесори, с по-дълъг експлоатационен живот, отколкото в захранващ блок.

Модули памет

Следващата група конектори се използва за инсталиране на RAM модули. Конекторите имат резета, а модулите имат фиксатор от късите страни, което позволява на модула да бъде здраво заключен в конектора. Освен това, от долната страна на модула (където са контактите) има още един ключ под формата на изрез. Това изключва инсталирането на модули от типове, които не са подходящи за тази платка.

Един или повече модули могат да бъдат инсталирани на платката. В момента капацитетът на модулите памет се изчислява в гигабайта (Gb). Модерният DDR3 модул има 240 пина.

Щифтовете са разположени от двете страни на модула, поради което такива модули се наричат DIMM (Dual In-line Memory Module). Контактът в конектора е доста надежден, но понякога може да отслабне и компютърът не дава „признаци на живот“, когато е включен, или издава дълги звукови сигнали.

Преинсталирането на модули решава този проблем. По-лесно е да пренаредите модул памет, отколкото процесор, защото не е необходимо да прилагате паста за пренос на топлина.

Трябва да преместите модула памет и процесора само когато компютърът е изключен, и захранващ кабел изключен.

В следващата част на статията ще продължим краткото си запознаване с компютърното устройство.