Персональный компьютер - универсальная техническая система. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере необходимости. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте компьютер обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой конфигурации рассматривают четыре устройства:
  • системный блок;
  • монитор;
  • клавиатуру;
  • мышь.

Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними , а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними . Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными .


Системный блок состоит из:
  1. корпуса;
  2. материнской платы;
  3. процессора;
  4. оперативной памяти;
  5. жесткого диска;
  6. накопителя флоппи-дисков;
  7. накопителя компакт- (или DVD) дисков;
  8. видеокарты;
  9. звуковой карты
Корпус системного блока
По внешнему виду системные блоки различаются формой корпуса. Корпуса персональных компьютеров выпускают в горизонтальном (desktop) и вертикальном (tower) исполнении. Корпуса, имеющие вертикальное исполнение, различают по габаритам: полноразмерный (big tower), среднеразмерный (midi tower) и малоразмерный {mini tower). Среди корпусов, имеющих горизонтальное исполнение, выделяют плоские и особо плоские (slim).

Кроме формы, для корпуса важен параметр, называемый форм-фактором. От него зависят требования к размещаемым устройствам. В настоящее время в основном используются корпуса двух форм-факторов: АТ и АТХ. Форм-фактор корпуса должен быть обязательно согласован с форм-фактором главной (системной) платы компьютера, так называемой материнской платы .

Корпуса персональных компьютеров поставляются вместе с блоком питания и, таким образом, мощность блока питания также является одним из параметров корпуса. Для массовых моделей достаточной является мощность блока питания 200-250 Вт.


Рис. 1. Примеры системных блоков

Все основные внутренние устройства персонального компьютера сосредоточены в системном блоке и располагаются в основном на специальном устройстве – материнской плате.

Материнская плата – основная плата персонального компьютера, которая используется для размещения его внутренних устройств.


Внутренняя схема персонального компьютера представлена на рис.2.

Рис.2. Внутренняя схема персонального компьютера

Материнская плата (mainboard, matherboard, systemboard)

Материнскую плату еще часто называют системной платой . Это основа компьютера. Именно эта плата определяет, какого типа процессор можно использовать, какой максимальный размер оперативной памяти можно будет установить и т. д.

Все платы расширения (видеокарта, контроллер SCSI, модем, сетевая карта и т. д.) крепятся к материнской плате. Кроме того, на материнской плате находятся микросхемы, управляющие всем, что есть в компьютере.

Основные компоненты системной платы, которые видны на фото и обозначены цифрами:

  1. Процессорное гнездо.
  2. Разъемы для оперативной памяти.
  3. Интерфейсы шины PCI.
  4. Микросхема системной логики (чипсет).
  5. Интерфейсы для подключения жестких дисков и накопителей CD или DVD дисков.
  6. Интерфейсы для подключения FDD.
  7. Блок портов ввода/вывода.

Процессор

Процессор - это устройство, которое занимается обработкой и вычислением данных. Современные процессоры очень сложны. Основой любого процессора является ядро, которое состоит из миллионов транзисторов, расположенных на кристалле кремния.

Процессор можно разделить на две части:

  • АЛУ (Арифметико-Логическое Устройство) - занимается обработкой данных
  • УУ (Устройство Управления) – занимается передачей данных.
Процессор снабжен внутренней памятью . Называется она кэш-память и бывает двух уровней.

Внутренняя память процессора называется кэш-памятью


Современные процессоры имеют корпуса типа PGA (Pin Grid Array – шахматная решетка массива штырьков). На данный момент времени существуют несколько производителей процессоров, среди них можно особо выделить Intel и AMD.

Конструктивно процессор состоит из ячеек, похожих на ячейки оперативной памяти, но в этих ячейках данные могут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора называют регистрами . Важно также отметить, что данные, попавшие в некоторые регистры, рассматриваются не как данные, а как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Среди регистров процессора есть и такие, которые в зависимости от своего содержания способны модифицировать исполнение команд. Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можно управлять обработкой данных. На этом и основано исполнение программ.

Рис. 2. Пример процессоров (слева – Athlon XP 3200+, справа – Athlon XP 3000+)

Следующий элемент - микропроцессорный комплект (чипсет). Это набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы.

Группы микропроцессоров

Чем шире набор системных команд процессора, тем сложнее его архитектура, тем длиннее формальная запись команды (в байтах), тем выше средняя продолжительность исполнения одной команды, измеренная в тактах работы процессора. Так, например, система команд процессоров Intel Pentium в настоящее время насчитывает более тысячи различных команд. Такие процессоры называют процессорами с расширенной системой команд - CISC-процессорами (CISC - Complex Instruction Set Computing).

В противоположность СISC-процессорам в середине 80-х годов появились процессоры архитектуры ^ RISC с сокращенной системой команд (RISC - Reduced Instruction Set Computing). При такой архитектуре количество команд в системе намного меньше, и каждая из них выполняется намного быстрее. Таким образом, программы, состоящие из простейших команд, выполняются этими процессорами много быстрее. Оборотная сторона сокращенного набора команд состоит в том, что сложные операции приходится эмулировать далеко не эффективной последовательностью простейших команд сокращенного набора.

В результате конкуренции между двумя подходами к архитектуре процессоров сложилось следующее распределение их сфер применения:

  • CISC-процессоры используют в универсальных вычислительных системах;
  • RISC-npoцеccopы используют в специализированных вычислительных системах или устройствах, ориентированных на выполнение единообразных операций;
  • Нейропроцессоры - за один такт счета он совершает не 4 операции сложения, а 288.
Кроме того, существуют еще два типа микропроцессоров:
  • VLIW (Very Length Instruction Word) – со сверх большим командным словом;
  • MISC (Minimum Instruction Set Command) – с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием

ШИНЫ

Если процессор – это сердце персонального компьютера, то шины – это артерии и вены по которым текут электрические сигналы.

Шины - это каналы связи, применяемые для организации взаимодействия между устройствами компьютера.


Те разъемы, куда вставляются платы расширения это не шины. Это интерфейсы (слоты, разъемы), с их помощью осуществляется подключение к шинам, которых, зачастую, вообще не видно на материнских платах.

Существует три основных показателя работы шины. Это тактовая частота, разрядность и скорость передачи данных.

ISA (Industrial Standard Architecture – промышленная стандартная архитектура)

Историческим достижением компьютеров платформы IBM PC стало внедрение почти двадцать лет назад архитектуры, получившей статус промышленного стандарта ISA (Industry Standard Architecture). Она не только позволила связать все устройства системного блока между собой, но и обеспечила простое подключение новых устройств через стандартные разъемы (слоты). Пропускная способность шины, выполненной по такой архитектуре, составляет до 5,5 Мбайт/с, но, несмотря на низкую пропускную способность, эта шина продолжает использоваться в компьютерах для подключения сравнительно «медленных» внешних устройств, например, звуковых карт и модемов.

Рис. 3. Разъем ISA - 16bit

На интерфейс 8 разрядной ISA было выведено 8 каналов данных и 20 каналов адреса. Все это позволяло адресовать до 1 Мбайт памяти. С появлением 80286 процессора, который мог обрабатывать уже 16 бит данных, появилась необходимость в 16 разрядной ISA, что и было реализовано в 1984 году. Разъем был дополнен еще 36 каналами, 8 из которых были выведены под данные, а 7 – под адрес. Следует отметить, что некоторые платы расширения, рассчитанные на 8 разрядную шину, могут работать и с 16 разрядной. Кстати, понятие ключ – выступ в разъеме и вырез в подключаемой плате, появился вместе с 16 разрядной ISA. Так как до 1987 года IBM отказывалась публиковать полное описание и временные диаграммы ISA, многие производители железа решились на разработку собственных шин. Так появилась 32 разрядная ISA, которая не нашла применения, но фактически предопределила появление шин MCA и EISA. В 1985 году фирма Intel разработала 32 разрядный 80386 процессор, который увидел свет в конце 1986 года. Появилась насущная необходимость в 32 разрядной шине ввода/вывода. Вместо того, что бы продолжить дальнейшую разработку ISA, в IBM создали новую шину MCA (Micro Channel Architecture – микроканальная архитектура) которая во всех отношениях превосходила свою предшественницу:

  1. Был использован арбитр шины CACP (Central Arbitration Control Point), который позволял любому подключенному к шине устройству передавать данные любому другому устройству, так же подключенному к этой шине. Кроме этого, CACP предотвращал конфликты и монополизацию шины каким либо одним устройством.
  2. Шина MCA не синхронизирована с процессором, что позволяет снизить возможность лишних конфликтов и помех между платами.
  3. Отсутствие переключателей и перемычек свело установку плат расширения к простому, не требующему дополнительной квалификации, действию.
Но этот стандарт не нашел применения, т.к.:
  1. фирма IBM потребовала от всех фирм – производителей, желающих использовать MCA заплатить деньги за использование ISA во всех ранее выпущенных компьютерах.
  2. компьютерный мир оказался попросту не готов принять в 1987 году подход Plug and Play
  3. цена первых MCA была очень высокой.
Все эти факторы привели к появлению шины EISA, про MCA все забыли.

EISA (Extended Industry Standard Architecture – расширенная промышленная стандартная архитектура)

Расширением стандарта ISA стал стандарт EISA (Extended ISA), отличающийся увеличенным разъемом и увеличенной производительностью (до 32 Мбайт/с). Как и ISA, в настоящее время данный стандарт считается устаревшим. После 2000 года выпуск материнских плат с разъемами ISA/EISA и устройств, подключаемых к ним, прекращается.

С несколькими фирмами – партнерами Compaq создала комитет EISA, который занимался разработкой нового стандарта. Уже в 1989 году появились первые персональные компьютеры, материнские платы которых были оснащены шиной EISA. Основное ее отличие заключалось в 32 разрядной технологии, хотя и создавалась она на основе архитектуры все той же ISA (тактовая частота осталась прежней – 8,33 МГц). Преимущества новой технологии очевидны: как и в MCA, используется арбитраж запросов ISP (Integrated System Peripheral), повысилась скорость обмена данными, мощность, потребляемая каждым из адаптеров может достигать 45 Вт. При этом была сохранена совместимость с платами, рассчитанными для работы с ISA. Скорость передачи данных равнялась 33 Мбайт/сек. Ко всему прочему, в компьютерах с шиной EISA была предусмотрена возможность автоматической настройки прерываний и адресов адаптеров. Но, к сожалению, и этот проект через короткое время оказался не жизнеспособным.

С повышением тактовых частот и разрядности процессоров настала насущная проблема в повышении скорости передачи данных в шинах (какой смысл использовать камень с тактовой частотой, скажем, 66 МГц, если шина работает на частоте лишь 8,33 МГц). В одних случаях, например клавиатура или мышь, высокая скорость ни к чему. Но инженеры фирм, производителей плат расширения, готовы были изготовлять устройства со скоростью, которую шины не могли предоставить.

Какое же решение было принято? Часть операций по обмену данными осуществлять не через стандартные разъемы шины ввода/вывода, а через дополнительные высокоскоростные интерфейсы. Дело в том, что эти самые высокоскоростные интерфейсы подключаются к шине процессора. Из этого следует, что подключаемые платы будут иметь доступ непосредственно к процессору через его шину. Все это получило название LB (Local Bus – локальная шина). Первые шины ISA как раз и были локальными, но когда их тактовая частота превысила 8 МГц, произошло разделение. А в 1992 году появился еще один расширенный вариант ISA – VLB (VESA Local Bus).

VLB (VESA Local Bus)

Название интерфейса переводится как локальная шина стандарта VESA (VESA Local Bus). Понятие «локальной шины» впервые появилось в конце 80-х годов. Оно связано тем, что при внедрении процессоров третьего и четвертого поколений (Intel 80386 и Intel 80486) частоты основной шины (в качестве основной использовалась шина ISA/EISA) стало недостаточно для обмена между процессором и оперативной памятью. Локальная шина, имеющая повышенную частоту, связала между собой процессор и память в обход основной шины. Впоследствии в эту шину «врезали» интерфейс для подключения видеоадаптера, который тоже требует повышенной пропускной способности, - так появился стандарт VLB, который позволил поднять тактовую частоту локальной шины до 50 МГц и обеспечил пиковую пропускную способность до 130 Мбайт/с.

Основным недостатком интерфейса VLB стало то, что предельная частота локальной шины и, соответственно, ее пропускная способность зависят от числа устройств, подключенных к шине. Так, например, при частоте 50 Мц к шине может быть подключено только одно устройство (видеокарта). Для сравнения скажем, что при частоте 40 Мгц возможно подключение двух, а при частоте 33 Мгц - трех устройств.

VLB была локальной шиной, которая не изменяла, а дополняла существующие стандарты. Просто к основным шинам добавлялось несколько новых быстродействующих локальных слотов. Популярность шины VLB продлилась до 1994 года. VESA (Video Electronic Standard Association) - это ассоциация, которая и предложила новую, уже действительно локальную, шину (не без участия фирмы NEC). Скорость передачи данных VLB равнялась 128 – 132 Мбайт/сек, а разрядность –32. Тактовая частота достигала 50 МГц, но реально не превышала 33 МГц в связи с частотными ограничениями самих слотов. Дополнительные разъемы VLB имеют 116 контактов. Основная функция, для которой была предназначена новая шина – обмен данными с видеоадаптером. Но новая шина имела ряд недостатков, которые не позволили ей долго просуществовать на рынке инфотехнологий. Ну да ладно: чем дальше в лес, тем толще партизаны. Уже в 1992 году начались разработки новой локальной шины PCI.

PCI (Peripheral Component Interconnect bus – шина соединения периферийных компонентов)

Интерфейс PCI (Peripheral Component Interconnect - стандарт подключения внешних компонентов) был введен в персональных компьютерах, выполненных на базе процессоров Intel Pentium. По своей сути это тоже интерфейс локальной шины, связывающей процессор с оперативной памятью, в которую врезаны разъемы для подключения внешних устройств. Для связи с основной шиной компьютера (ISA/ EISA) используются специальные интерфейсные преобразователи - мосты PCI (PCI Bridge). В современных компьютерах функции моста PCI выполняют микросхемы микропроцессорного комплекта (чипсета).

Данный интерфейс поддерживает частоту шины 33 МГц и обеспечивает пропускную способность 132 Мбайт/с. Последние версии интерфейса поддерживают частоту до 66 МГц и обеспечивают производительность 264 Мбайт/с для 32-разрядных данных и 528 Мбайт/с для 64-разрядных данных.

Важным нововведением, реализованным этим стандартом, стала поддержка так называемого режима plug-and-play, впоследствии оформившегося в промышленный стандарт на самоустанавливающиеся устройства. Его суть состоит в том, что после физического подключения внешнего устройства к разъему шины PC/происходит обмен данными между устройством и материнской платой, в результате которого устройство автоматически получает номер используемого прерывания, адрес порта подключения и номер канала прямого доступа к памяти.

Конфликты между устройствами за обладание одними и теми же ресурсами (номерами прерываний, адресами портов и каналами прямого доступа к памяти) вызывают массу проблем у пользователей при установке устройств, подключаемых к шине ISA. С появлением интерфейса РС1и с оформлением стандарта plug-and-play появилась возможность выполнять установку новых устройств с помощью автоматических программных средств - эти функции во многом были возложены на операционную систему.

В июне 1992 года на сцене появился новый стандарт – PCI, родителем которого была фирма Intel, а точнее организованная ею группа Special Interest Group. К началу 1993 года появился модернизированный вариант PCI. По сути дела эта шина не является локальной (локальная шина – это та шина, которая подключена к системной шине напрямую). PCI же для подключения к оной использует Host Bridge (главный мост), а так же еще и Peer-to-Peer Bridge (одноранговый мост) который предназначен для соединения двух шин PCI. Кроме всего прочего, PCI является сама по себе мостом между ISA и шиной процессора. Появление шины PCI на рынке производителей всевозможных устройств было своеобразной маленькой революцией. Разнообразие плат расширения, использующих шину PCI настолько велико, что их сложно даже перечислять. Тактовая частота PCI может быть равна или 33 МГц или 66 МГц. Разрядность – 32 или 64. Скорость передачи данных – 132 Мбайт/сек или 264 Мбайт/сек. Стандартом PCI предусмотрены три типа плат в зависимости от питания:

  1. 5 Вольт – для стационарных компьютеров
  2. 3,3 Вольт – для портативных компьютеров
  3. Универсальные платы могущие работать в обоих типах компьютеров.
Большим плюсом шины PCI является удовлетворение спецификации Plug and Play. Кроме этого, в шине PCI любая передача сигналов происходит пакетным образом, где каждый пакет разбит на фазы. Начинается пакет с фазы адреса, за которой, как правило, следует один или несколько фаз данных. Количество фаз данных в пакете может быть неопределенно, но ограничено таймером, который определяет максимальное время, в течение которого устройство может использоваться шиной. Такой вот таймер имеет каждое подключенное устройство, а его значение может быть задано при конфигурировании. Для организации работы по передачи данных используется арбитр. Дело в том, что на шине могут находиться два типа устройств – мастер (инициатор, хозяин, ведущий) шины и подчиненный. Мастер берет на себя контроль за шиной и инициирует передачу данных к адресату, т. е. подчиненному устройству. Мастером или подчиненным может быть любое подключенное к шине устройство и иерархия эта постоянно меняется в зависимости от того, какое устройство запросило у арбитра шины разрешения на передачу данных и кому. За бесконфликтную работу шины PCI отвечает чипсет, а точнее North Bridge.

Постоянное усовершенствование видеокарт привело к тому, что физических параметров шины PCI стало не хватать, что и привело к появлению AGP.

AGP (Accelerated Graphics Port – ускоренный графический порт)

Видеокарта (видеоадаптер)
За время существования персональных компьютеров сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: МОЛ (монохромный); CGA (4 цвета); EGA (16 цветов); VGA (256 цветов). В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA, обеспечивающие по выбору воспроизведение до 16,7 миллионов цветов с возможностью произвольного выбора разрешения экрана из стандартного ряда значений (640х480, 800х600,1024х768,1152х864; 1280х1024 точек и далее).

Разрешение экрана является одним из важнейших параметров видеоподсистемы. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на экране, но тем меньше размер каждой отдельной точки и, тем самым, тем меньше видимый размер элементов изображения. Использование завышенного разрешения на мониторе малого размера приводит к тому, что элементы изображения становятся неразборчивыми и работа с документами и программами вызывает утомление органов зрения. Использование заниженного разрешения приводит к тому, что элементы изображения становятся крупными, но на экране их располагается очень мало.

Видеоускорение - одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построению изображений может происходить без выполнения математических вычислений в основном процессоре компьютера, а чисто аппаратным путем - преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя. Видеоускорители могут входить в состав видеоадаптера (в таких случаях говорят о том, что видеокарта обладает функциями аппаратного ускорения), но могут поставляться в виде отдельной платы, устанавливаемой на материнской плате и подключаемой к видеоадаптеру.

Видеоадаптер - устройство, требующее особенно высокой скорости передачи данных. Как при внедрении локальной шины VLB, так и при внедрении локальной шины PCI видеоадаптер всегда был первым устройством, «врезаемым» в новую шину. Сегодня параметры шины PCI уже не соответствуют требованиям видеоадаптеров, поэтому для них разработана отдельная шина, получившая название AGP (Advanced Graphic Port - усовершенствованный графический порт). Частота этой шины соответствует частоте шины PCI (33 МГц или 66 МГц), но она имеет много более высокую пропускную способность - до 1066 Мбайт/с (в режиме четырехкратного умножения).

Рис.4. Принцип работы системной памяти (включая AGP)

На материнской плате этот порт существует в единственном виде (а больше и не к чему). Ни физически, ни логически он не зависит от PCI. Первый стандарт AGP 1.0 появился в 1996 году благодаря инженерам фирмы Intel.

Этой спецификации соответствовала тактовая частота 66,66 МГц, режим сигнализации 1х и 2х, а также напряжение равное 3,3 В. Следующая версия, AGP 2.0, появилась на свет в 1998 году и имела режим сигнализации 4х и рабочее напряжение равное 1,5 В. Скорость передачи данных – 533 Мбайт/сек (2х) и 1066 Мбайт/сек (4х). А чего же это такое – 2х, 4х? Основной (базовый) режим AGP называется 1х. В этом режиме происходит одиночная передача данных за каждый цикл. В режиме 2х передача происходит два раза за цикл. В режиме 4х передача данных происходит четыре раза за каждый цикл. И так далее. Ширина AGP 1.0 – 32 бита. Большим достижением AGP является то, что эта спецификация позволяет получить быстрый доступ к оперативной памяти, так как является локальной.

PCMCIA

(Personal Computer Метолу Card International Association - стандарт международной ассоциации производителей плат памяти для персональных компьютеров)

Этот стандарт определяет интерфейс подключения плоских карт памяти небольших размеров и используется в портативных персональных компьютерах.

FSB - (front Side Bus)

Шина PCI, появившаяся в компьютерах на базе процессоров Intel Pentium как локальная шина, предназначенная для связи процессора с оперативной памятью, недолго оставалась в этом качестве. Сегодня она используется только как шина для подключения внешних устройств, а для связи процессора и памяти, начиная с процессора Intel Pentium Pro используется специальная шина, получившая название front Side Bus (FSB). Эта шина работает на очень высокой частоте 100-125 МГц. В настоящее время внедряются материнские платы с частотой шины FSB 133 МГц и ведутся разработки плат с частотой до 200 МГц. Частота шины FSB является одним из основных потребительских параметров - именно он и указывается в спецификации материнской платы. Пропускная способность шины FSB при частоте 100 МГц составляет порядка 800 Мбайт/с.

USB - (Universal Serial Bus - универсальная последовательная магистраль)

Этот стандарт определяет способ взаимодействия компьютера с периферийным оборудованием. Он позволяет подключать до 256 различных устройств, имеющих последовательный интерфейс. Устройства могут включаться цепочками (каждое следующее устройство подключается к предыдущему). Производительность шины USB относительно невелика и составляет до 1,5 Мбит/с, но для таких устройств, как клавиатура, мышь, модем, джойстик и т. п., этого достаточно. Удобство шины состоит в том, что она практически исключает конфликты между различным оборудованием, позволяет подключать и отключать устройства в -«горячем режиме» (не выключая компьютер) и позволяет объединять несколько компьютеров в простейшую локальную сеть без применения специального оборудования и программного обеспечения.

Звуковая карта

Звуковая карта явилась одним из наиболее поздних усовершенствований персонального компьютера. Она подключается к одному из слотов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Специальный разъем позволяет отправить звуковой сигнал на внешний усилитель. Имеется также разъем для подключения микрофона, что позволяет записывать речь или музыку и сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования.

Порты

Порты - это разъемы на задней панели системного блока компьютера, которые служат для соединения с компьютером периферийных устройств, таких как монитор, клавиатура, мышка, принтер, сканер, и т.д.


Параллельный порт

Параллельный порт - это скоростной порт, через который сигнал передается в двух направлениях по 8 параллельным линиям.


Параллельный порт был разработан в 1981 году и использовался в первых персональных компьютерах. Тогда он назывался нормальным.

Скорость передачи данных через параллельный порт - от 800 Кбит/сек до 16 Мбит/сек.

На схемах параллельные порты обозначают LP1, LP2 и т.д. (LP - Line Printer).

Через параллельные порты с компьютером соединяются принтеры, стриммеры и другие устройства, требующие высокую скорость передачи данных. Параллельные порты используют также для соединения двух компьютеров между собой.

Последовательный порт

Последовательный порт (Serial port или COM-port: Communications port) - это порт, через который данные передаются только в одном направлении в каждый момент времени.


Данные передаются последовательно сериями сначала в одном, потом в другом направлении.

Через последовательные порты подключаются устройствва, которые не требуют высокой скорости передачи данных - мышки, клавиатуры, модемы.

Скорость передачи данных через последовательный порт - 115 Кбит/сек.

На схемах параллельные порты обозначают COM1, COM2 и т.д.

USB порт

USB (Universal Serial Bus) - универсальный последовательный порт. Это порт, который позволяет подключать практически любые периферийные устройства.


В настоящее время производители периферийных устройств выпускают их в двух вариантах - с обычными для этих устройств портами (разными для разных устройств) и USB. Существуют и мышки, и клавиатуры для USB порта.

Важной особенностью USB портов является то, что они поддерживают технологию Plug and Play , т.е. при подключении устройства не требуется устанавливать драйвер для него, кроме того, порты USB поддерживают возможность "горячего подключения" - подключения при работающем компьютере.

Порт USB был разработан в 1998 году. Тогда он назывался просто USB. После того, как был разработан более скоростной порт, то существующий назвали USB 1.1, а новый - USB 2.

Разработка высокоскоростной технологии и, соответственно, порта USB 2 началась по инициативе компании Intel. В разработках участвовали кроме Intel и другие компании, в том числе Microsoft. Спецификация USB 2 была принята в апреле 2000 года.

Скорость передачи данных через порт USB 1.1 - 12 Мбит/сек. Для мышек и клавиатуры - 1,5 Мбит/сек.

Скорость передачи данных через порт USB 2 - 480 Мбит/сек.

PS/2 порт

Порты PS/2 - это параллельные порты для мышки и клавиатуры.


Порт PS/2 был разработан компанией IBM в 1987 году и первоначально эти порты появились на компьютерах IBM. Эти порты и коннекторы для портов были значительно меньше по сравнению с существующими портами и коннекторами AT/MIDI, поэтому и другие производители стали использовать порты PS/2 в своих компьютерах.

Порты PS/2 бывают 5-контактными и 6-контактными, но для пользователя они идентичны.

AT/MIDI порт

AT/MIDI порт (Musical Instrument Digital Interface - соединение с цифровыми музыкальными инструментами) - это порты через которые первоначально (до PS/2) подключались клавиатуры, а в настоящее время, в основном подключаются музыкальные клавиатуры и синтезаторы.

Порт FireWire

FireWire - дословно - огненный провод (произносится "файр вайр") - это последовательный порт, поддерживающий скорость передачи данных в 400 Мбит/сек.


Этот порт служит для подключения к компьютеру видео устройств, таких как, например, видеомагнитофон, а также других устройств, требующих быстрой передачи большого объема информации, например, внешних жестких дисков.

Порты FireWire поддерживают технологию Plug and Play и "горячего подключения".

Порты FireWire бывают двух типов. В большинстве настольных компьютерах используются 6-контактные порты, а в ноутбуках - 4-контактные.
6-контактный порт FireWire
 4-контактный порт FireWire

Контроллеры

Электронные схемы, управляющие различными устройствами компьютера, называются контроллерами . Во всех компьютерах IВМ РС имеются контроллеры для управления клавиатурой монитором, дисководами для дискет, жестким диском и т.д.

Блок питания

Блок питания компьютера представляет собой металлическую коробку, которая располагается внутри системного блока вплотную к его задней панели.

На заднюю панель выводятся разъем для кабеля питания, выключатель, отверстия для вентилятора блока питания.

В некоторых блоках питания имеется дополнительный разъем для подключения кабеля питания монитора. Этот разъем используется, если нет свободных электрических розеток. Специальным кабелем можно подключить питание монитора через блок питания компьютера. При этом мощность блока питания компьютера не расходуется, т.к. этот дополнительный разъем просто соединен параллельно с основным разъемом и, когда к основному разъему подключен кабель питания и он включен в электрическую розетку, то дополнительный разъем сам становится розеткой.
В блоке питания располагается трансформатор, выпрямитель и охлаждающий вентилятор. Внутрь компьютера из блока питания выходит несколько комплектов проводов для подключения к электрическому питанию системной платы, жесткого диска, дисководов. Для подключения дополнительных устройств, например дополнительного оптического дисковода, стриммера, в блоке питания предусмотрены свободные комплекты проводов.

пример из «жизни» компьютеров

Компания Seiko Epson сообщила о расширении линейки графических процессоров для мобильных устройств (mobile graphics engine) моделью S1D13732, которая является контроллеров ЖК-экранов для мобильных телефонов, КПК и мобильных информационных терминалов, оснащенных одномегапиксельной камерой. Образцы чипа в 161-контактном FCBGA-корпусе (8x8x1 мм) будут предлагаться заказчикам в ближайшее время.

S1D13732 отличается от предыдущих моделей, в частности, S1D13715, серийно выпускаемой в настоящее время, более высокой скоростью обработки графики. ЖК-контроллер обеспечивает аппаратную поддержку MPEG-4, а также H.263 (стандарта сжатия видео для Европы). Помимо всего прочего контроллер ЖК-экрана позволяет снизить энергопотребление сотовых телефонов, а блок, отвечающий за графику, предоставляет возможность записи и воспроизведения видео без специализированного ПО, а, значит, оснащать устройства ЦП с низким энергопотреблением.

S1D13732 оснащен 448 Кб встроенной памяти, интерфейсом камеры (поддерживаемые камеры – с разрешением до 1,3 млн. пикселей), интерфейсом двух ЖК-экранов с максимальным разрешением 240x320 пикселей.

Доброго времени суток, уважаемые читатели. Сегодня любой человек хотя бы отдалённо знаком с персональным компьютером. Это полезное устройство существенно помогает во многих сферах жизни. Продвинутые пользователи без проблем отличат системный блок от принтера, а также объяснят всю разницу. А вот людям, впервые столкнувшимся с подобной техникой, довольно сложно. В сегодняшней статье мы подробно разберём, как устроен системный блок компьютера.

Для чего он нужен

Пользователи, которые никогда не углублялись в изучение компонентов компьютера, считают, что системный блок - это какая-то коробка под , обеспечивающая вывод изображения на монитор. А большинство из них называют его "процессором". Что же делает системный блок?

Основная его задача – связь компонентов, которые находятся внутри, с монитором, клавиатурой, мышью и другими периферийными устройствами. Ну конечно же защита от внешнего воздействия на внутренние элементы.

Размер корпуса

Существует два крупных вида системных блоков: горизонтальный или вертикальные. Первые размещают в горизонтальном положении под монитором, но сегодня встречаются редко. Второй тип корпуса более распространён, часто его называют Tower, что переводится с английского как «башня». Вертикальные системные блоки можно разделить ещё на несколько групп: big, midi и mini.

Размеры зависят от требований пользователя. Наиболее распространены Tower mini (маленькие), которые занимают минимум места, но имеют достаточно пространства для последующих обновлений. Большие нужны любителям самых современных игр, чтобы было место под несколько видеокарт. Компактные корпуса подойдут для сборки , который предназначен для нетребовательных задач.


Ещё один важный момент системного блока, от которого зависит последующее размещение компонентов. В настоящее время активно используется два форм-фактора: AT и АТХ. Важно помнить, что материнская плата должна иметь такой же форм-фактор, иначе она просто не подойдёт.

Что входит в системный блок

В состав базовой комплектации корпуса, как правило, имеется блок питания, что избавляет от его отдельной покупки. Конечно, если захотите, его без проблем можно заменить.
Итак, основные компоненты:

  • материнская плата;
  • блок питания;
  • процессор;
  • жёсткий диск;

Материнская плата


Самая основная часть любого системного блока, без которой невозможна работа. Её главная задача – соединение всех компонентов и обеспечение совместного функционирования. Она является самой большой и заметной частью блока. Материнская плата имеет разъёмы для подключения компонентов и периферийных устройств.

Разъёмы материнской платы выведены на заднюю стенку системного блока. Все они имеют цветную маркировку. Это сделано для облегчения правильности подключения других устройств (клавиатуры, мыши, монитора, аудиоколонок). Ведь их штекеры (чаще всего) имеют соответствующий цвет.

Блок питания


Отвечает за распределение энергии для каждого компонента. Имеет набор разъёмов на передней панели, посредством которых и подключаются остальные части системы. Обычно идёт в комплекте с корпусом, но может быть заменён на более мощный. На картинке выше блок питания занимает положение внизу корпуса, но чаще всего он располагается в верхней части.

Процессор

Его считают сердцем или мозгом ПК. Представляет собой кристалл кремния, выращенный и обработанный при помощи специальных технологий. Отвечает за обработку информации, особенно популярны процессоры компаний Intel и AMD.


Комплектуется системой охлаждения, которая представлена вентилятором и радиатором либо только последним. Устанавливается в отведённое место на материнской плате. Стоимость зависит от задач, которые будут возложены на процессор, может доходить до нескольких тысяч долларов.

Видеокарта


Без этого компонента вы не сможете работать с графическими программами, да и игры не запустятся. Практически любой современный процессор имеет встроенный графический адаптер, которого достаточно для несложных задач. А вот геймерам придётся покупать отдельную видеокарту. Как подключить? Конечно же, к материнской плате, на которой есть специальные слоты. На рынке представлено множество моделей, нацеленных на разные задачи пользователей.

Оперативная память


Необходима для хранения информации, обрабатываемой процессором. Правда, работает оперативная память, пока включен ПК, после выключения – все исчезает. Чем её больше – тем лучше. Много памяти обеспечивает высокую скорость обработки пользовательских данных. Оперативная память представляет собой небольшие планки, которые вставляются в специальные слоты. Помимо объёма, важной характеристикой является тип памяти.

Жёсткий диск


В отличие от оперативной памяти, жёсткие диски необходимы для хранения постоянных данных пользователя. Их главная характеристика – объем, который сегодня измеряется в гигабайтах и терабайтах. Объем жёсткого диска зависит от задач пользователя. В последнее время на смену HDD приходят SSD (накопители без механических деталей). Они работают быстрее, не шумят и практически не греются.

Звуковая карта

Современный компьютер невозможно представить без возможности воспроизводить звук. Для этого предназначено устройство вы вода звуковой информации, которое чаще всего уже интегрировано в системную плату и обладает достаточными характеристиками для воспроизведения звуковой информации. Но для профессиональной обработки звука на компьютере необходима отдельная звуковая карта (внутренняя или внешняя).

На этом будем заканчивать. О том, как подключить компоненты системного блока воедино, поговорим в следующий раз. Делитесь статьёй с друзьями. До новых встреч!

В заключении предлагаю посмотреть классное видео о самостоятельной сборке системного блока компьютера от канала "Хороший выбор!"

Дорогой читатель! Вы посмотрели статью до конца.
Получили вы ответ на свой вопрос? Напишите в комментариях пару слов.
Если ответа не нашли, укажите что искали .

Вы когда-нибудь открывали ваш системный блок? Ведь всем было интересно посмотреть на устройство компьютера внутри системного блока. Что же там происходит? Там находятся много небольших деталей (устройств), которые на первый взгляд вам покажутся очень сложными и таинственными. Но на самом деле не все так сложно. Данный урок поможет вам освоить некоторые базовые понятия, познакомиться с устройством компьютера внутри системного блока.

Устройство компьютера изнутри (железо)

Давайте рассмотрим внутреннюю часть системного блока.

Центральный процессор (CPU) — это устройство находится внутри системного блока, на материнской плате. Его называют мозгом компьютера, и его работа заключается в выполнении команд. Каждый раз, когда вы нажимаете клавишу, щелкаете мышью или запускаете программу, вы посылаете команды в процессор.

Скорость процессора измеряется в мегагерцах (МГц) — миллион операций в секунду, и гигагерц (ГГц) — миллиард операций в секунду. Более быстрый процессор будет выполнять инструкции быстрее. Тем не менее скорость компьютера во многом зависит от скорости различных компонентов, а не только от процессора.

Есть много производителей процессоров для персональных компьютеров, но наиболее известные из них Intel и AMD .

— это устройство является основной платой компьютера. Это тонкая пластина, которая содержит процессор, память, соединителей жестких дисков и оптических приводов, карты расширения, а также порты, USB-порты.

Он питает энергией компьютер. Он посылает энергию через кабель к материнской плате и к другим компонентам.

Если вы решили заглянуть во внутрь системного блока, то в первую очередь убедитесь в том, что отключили компьютер от розетки. Прежде чем прикасаться к внутренним компонентам компьютера, вы должны коснуться заземленного металлического предмета или металлическую часть корпуса компьютера для снятия статического накопления. Статическое электричество может передаваться через компьютерные схемы и разрушить их.

RAM — оперативная память (ОЗУ) — это кратковременная память вашей системы. Всякий раз, когда компьютер выполняет расчеты, он временно хранит данные в памяти, пока это необходимо.

Эта временная память исчезает, когда компьютер выключается. Если вы работаете над документом, таблицей, или другим типом файла, то вы должны сохранить его, чтобы не потерять. При сохранении файла, данные записываются на жесткий диск, который выступает в качестве долговременного хранения.

Оперативная память измеряется в мегабайтах (мб) или гигабайтах (гб). Чем больше оперативной памяти, тем больше процессов одновременно может выполнять компьютер. Если ваш компьютер медлит, тормозит, когда есть несколько открытых программ, то это из-за нехватки оперативной памяти. В таком случае вы всегда можете добавить дополнительную оперативную память для повышения производительности.

Бит является наименьшей единицей измерения. Байт это 8 бит. Мегабайт содержит около одного миллиона байт, а гигабайт — это примерно 1 миллиард байт.

— это центр обработки данных на компьютере. Там установлено все программное обеспечение, все ваши документы и другие файлы. Жесткий диск служит как длительное хранение. Это значит, даже если вы выключите компьютер и отключите его от сети, все данные будут сохранены.

Несет ответственность за то, что вы видите на экране монитора. Большинство компьютеров имеют GPU (графический процессор), встроенный в материнскую плату. Простыми словами это встроенная видеокарта. Но если вы будете играть в игры с мощной графикой, то встроенные видеокарты просто не смогут их воспроизвести. Поэтому некоторые люди устанавливают отдельную мощную видеокарту в дополнительные слоты расширения компьютера.

Устройство называемое звуковой картой (название само говорит за себя) отвечает за звук. Тут думаю все понятно.

Сетевая карта позволяет компьютеру обмениваться данными по сети, получать доступ в Интернет через кабель Ethernet, или через беспроводное соединение (Wi-Fi). Многие компьютеры имеют встроенные в материнскую плату сетевые карты. Если таковой у вас не окажется, вы можете отдельно купить сетевую карту и добавить его в дополнительный слот расширения.

Является технологией беспроводной связи на коротких расстояниях. Он часто используется в компьютерах для работы с беспроводной клавиатурой, мышью и принтером . Они редко бывают встроены в материнскую плату.

В этой заметке хочу начинающим пользователям рассказать, что находится внутри компьютера.
Знать, что находится внутри системного блока полезно, если вдруг у вас, что-то сломается, то вы сможете самостоятельно заменить вышедшую из строя деталь. Так же, если вам захочется, что-то улучшить в компьютере, то вам не придётся обращаться за посторонней помощью. Тем более что ничего сложного внутри нет.

Изучать будем, самый обычный компьютер, который состоит из системного блока, монитора и клавиатуры с мышкой. С монитором и всякими там мышками и клавиатурами всё понятно, а вот системный блок(0) заслуживает больше внимания. В нём как раз и находится ваш компьютер.

Итак, что там внутри. (У вас внешний вид может отличаться от того, что на картинках, но примерно выглядит так.)
В большинстве случаев это:

1. Материнская плата (системная плата)основная деталь компьютера, она связывает все детали компьютера между собой.(1)

2. Процессор , мозг компьютера, считает и вычисляет(2)
Правда, его вы не увидите, он сверху закрыт вентилятором.

3. Оперативная память (3) Быстрая но недолговечная память, читайте заметку по ссылке:

4. Видеокарта , отвечает за вывод картинки на экран.(4)

5. Жесткий диск , основное устройство для хранения данных, на него устанавливается операционная система.(5)

6. Звуковая карта , отвечает за звук.(6)

7. DVD привод , место куда вы вставляете круглешки с играми и филльмами.(7)

Это так называемый минимальный набор. Из него можно исключить звуковую карту, она часто встроена в материнскую плату. Ещё может отдельно стоять сетевая карта, но обычно сейчас она тоже встроена в материнскую плату. Ещё есть блок питания, он обычно идёт вместе с корпусом. В сборе всё это выглядит примерно так (8)

Звуковая карта на картинке отсутствует, располагается она под видеокартой 4, белая с чёрным по середине полоса.

Все детали напрямую или через провода, крепятся к материнской плате. В принципе в компьютере всё сделано так, что воткнуть деталь не в своё место не получится. Можно обмануться с посадочным местом, если их несколько, например, для оперативной памяти обычно 4-6 разъёма (слота) для крепления, в инструкции к материнской плате есть описание, как правильно вставлять планки (модули) с памятью. Если планка одна, то в первый слот, если две, и материнская плата поддерживает, так называемый «Dual» режим, то обычно это 1 и 3 слоты. Чаще всего они раскрашены в разные цвета, на картинке два жёлтых слота и два чёрных. Для нормальной работы оперативной памяти, желательно, что бы все модули, были одинаковые. Подробно описывать оперативную память я не буду, если вдруг, вам захочется увеличить у себя в компьютере объём оперативной памяти, лучше всего разобрать системный блок, вытащить планку с памятью и сходить с ней в магазин. Ничего сложного в ней нет, и продавцы легко подберут нужную вам память.

Ещё можно промахнуться, подсоединяя жесткий диск или DVD привод. Крепятся они обычно в одинаковые разъёмы. Сейчас, это так называемые SATA, провод выглядит так(9)

Если вы подключаете один жесткий диск, то подсоединять его нужно в разъём на материнской плате, который обычно подписан как SATA 0. (10)

Не так давно, жесткие диски и DVD приводы в основном имели разъём IDE, разъём для них выглядит так(11).

Если у вас старый компьютер, и вы захотите купить к нему новый жесткий диск или DVD привод, то обязательно посмотрите, если у вас разъём SATA на материнской плате рис. 10. Потому, что сейчас все диски в основном идут с этим разъёмом.

Современные видеокарты, практически все, сейчас идут с разъёмом PCI Express. Раньше основным был разъём AGP. Отличие можно посмотреть на картинке(12).

Если у вас стоит видеокарта карта AGP, и вам захочется её поменять, то лучше не ищите современную видеокарту с таким разъёмом, во первых, она будет дороже, чем аналог на PCI Express, а во вторых вы её потом никуда не пристроите.

С процессором дело сложнее. Там тоже есть несколько разных разъёмов (сокетов), для разных типов процессоров. Есть материнские платы для процессоров Intel и AMD. Разъёмы (сокеты) имеют числовое обозначение по количеству ножек на процессоре, например 775 или 478. Если у вас материнская плата с обозначением Socket 775, то процессор вам нужно покупать соответствующий этому сокету. Или наоборот, если присмотрели себе современный процессор, то придётся покупать для него новую материнскую плату, если конечно у неё другой разъём для процессора.

Как расшифровать материнскую плату. Обычно в магазинах идёт краткое описание материнской платы, выглядит оно примерно так:

ASUS RAMPAGE EXTREME Socket775, X48, DDR3, FSB1600, PCI-E, LAN1000, ATX

Означает это следующее:
ASUS – производитель.
RAMPAGE EXTREME – название материнской платы.
Socket775 – тип разъёма для процессора.
X48 – (маркировка) тип набора микросхем на материнской плате, ещё называют чипсет.
DDR3 – тип поддерживаемой оперативной памяти.
FSB1600 – частота системной шины. Системная шина соединяет чипсет с процессором (X48 с Socket775:-))
PCI-E – тип разъёма для видеокарты.
LAN1000 – тип встроенной сетевой карты.
ATX – форм-фактор материнской платы, другими словами, размер.

Дополнительно могут быть надписи: SOUND и VIDEO, что будет означать, что в материнскую плату встроена звуковая карта и видеокарта. Звук сейчас, в основном, не указывают, потому, что он практически везде встроен, а вот видео, указывают, хотя узнать о наличии встроенного видео можно из маркировки, в примере это X48 , без видео, а если бы было, например, G35 значит с видео.
Покупать материнскую плату с встроенной видеокартой, стоит только в том случае, если вы не собираетесь играть в игры.

Посмотреть, какие детали у вас находятся внутри системного блока, можно не открывая его, общую информацию можно получить на вкладке «Оборудование» в свойствах компьютера.(13)

Но лучше использовать специальные программы, например Everest, которая покажет практически всё, что вам нужно.(14)

Ну, вот вкратце и всё.

Заметка о том, как устанавливать драйвера для оборудования тут.

    Системная плата

    Жесткий диск

    Дисковод гибких дисков

    Дисководы компакт-дисков CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-RAM

    Видеокарта (видеоадаптер)

    Звуковая карта

4.1. Системная (материнская) плата

Материнская плата - основная плата персонального компьютера. На ней размещаются:

    процессор - основная микросхема, выполняющая большинство математиче­ских и логических операций;

    оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) - набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;

    шины - наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;

    микропроцессорный комплект (чипсет) - набор микросхем, управляющих рабо­той внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;

    ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) - микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;

    разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты ).

4.1.1. Процессор

Процессор - основная микросхема компьютера, в которой и производятся все вычисления. Конструктивно процессор состоит из ячеек, похожих на ячейки опе­ративной памяти, но в этих ячейках данные могут не только храниться, но и изме­няться. Внутренние ячейки процессора называют регистрами. Важно также отме­тить, что данные, попавшие в некоторые регистры, рассматриваются не как данные, а как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Среди регист­ров процессора есть и такие, которые в зависимости от своего содержания способны модифицировать исполнение команд. Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можно управлять обработкой данных. На этом и основано исполнение программ.

С остальными устройствами компьютера, и в первую очередь с оперативной памятью, процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами. Основ­ных шин три: шина данных, адресная шина и командная шина.

Основные параметры процессоров. Основными параметрами процессоров явля­ются: рабочее напряжение, разрядность, рабочая тактовая частота, коэффици­ент внутреннего умножения тактовой частоты и размер кэш-памяти.

Рабочее напряжение процессора обеспечивает материнская плата, поэтому разным маркам процессоров соответствуют разные материнские платы (их надо выбирать совместно). По мере развития процессорной техники происходит постепенное понижение рабочего напряжения. Ранние модели процессоров х86 имели рабочее напряжение 5 В. С переходом к процессорам Intel Pentium оно было понижено до 3,3 В, а в настоящее время оно составляет менее 3 В. Причем ядро процессора пита­ется пониженным напряжением 2,2 В. Понижение рабочего напряжения позволяет уменьшить расстояния между структурными элементами в кристалле процессора до десятитысячных долей миллиметра, не опасаясь электрического пробоя. Пропор­ционально квадрату напряжения уменьшается и тепловыделение в процессоре, а это позволяет увеличивать его производительность без угрозы перегрева.

Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обра­ботать в своих регистрах за один раз (за один такт). Первые процессоры х86 были 16-разрядными. Начиная с процессора 80386 они имеют 32-разрядную архитектуру. Современные процессоры семейства Intel Pentium остаются 32-разрядными, хотя и работают с 64-разрядной шиной данных (разрядность процессора определяется не разрядностью шины данных, а разрядностью командной шины).

В основе работы процессора лежит тот же тактовый принцип , что и в обычных часах. Исполнение каждой команды занимает определенное количество тактов. В настенных часах такты колебаний задает маятник; в ручных механических часах их задает пружинный маятник; в электронных часах для этого есть колебательный контур, задающий такты строго определенной частоты. В персональном компью­тере тактовые импульсы задает одна из микросхем, входящая в микропроцессор­ный комплект (чипсет), расположенный на материнской плате. Чем выше частота тактов, поступающих на процессор, тем больше команд он может исполнить в еди­ницу времени, тем выше его производительность. Первые процессоры х86 могли работать с частотой не выше 4, 77 МГц, а сегодня рабочие частоты некоторых про­цессоров уже превосходят 3000 миллионов тактов в секунду (3000 МГц или 3ГГц).

Тактовые сигналы процессор получает от материнской платы, которая, в отличие от процессора, представляет собой не кристалл кремния, а большой набор проводни­ков и микросхем. По чисто физическим причинам материнская плата не может рабо­тать со столь высокими частотами, как процессор. Сегодня ее предел составляет 100-133 МГц. Для получения более высоких частот в процессоре происходит внут­реннее умножение частоты на коэффициент 3; 3, 5; 4; 4, 5; 5 и более.

Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с другими устройствами, например с оперативной памятью. Для того чтобы умень­шить количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают буферную область - так называемую кэш-память . Это как бы «сверхоперативная память». Когда процессору нужны данные, он сначала обращается в кэш-память, и только если там нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную память. Принимая блок данных из оперативной памяти, процессор заносит его одновременно и в кэш-память. «Удачные» обращения в кэш-память называют попаданиями в кэш. Процент попаданий тем выше, чем больше размер кэш-памяти, поэтому высокопроизводительные процессоры комплектуют повышенным объемом кэш-памяти.

Нередко кэш-память распределяют по нескольким уровням. Кэш первого уровня выполняется в том же кристалле, что и сам процессор, и имеет объем порядка десят­ков Кбайт. Кэш второго уровня находится либо в кристалле процессора, либо в том же узле, что и процессор, хотя и исполняется на отдельном кристалле. Кэш­-память первого и второго уровня работает на частоте, согласованной с частотой ядра процессора.

Кэш-память третьего уровня выполняют на быстродействующих микросхемах типа SRAM и размещают на материнской плате вблизи процессора. Ее объемы могут достигать нескольких Мбайт, но работает она на частоте материнской платы.