компьютер

Влияние, которое компьютеры оказали на нашу жизнь, оценить просто невозможно. Учёные говорят о непрекращающейся череде информационных революций, сотрясающих человечество. Последняя из них - «интернет вещей», грозит в очередной раз перевернуть общественный уклад. Не имея определённых представлений об информационных технологиях, вы рискуете не просто остаться без работы, но и быть отрезанным от общества. Таковы «жестокие» реалии 21 века.

 

Содержание статьи

 

1. Определение термина

2. Аналоговые и цифровые машины

3. Цифровые машины

4. Виды цифровых ЭВМ

5. Строение настольного ПК

6. Прежде, чем разобрать системный блок

7. Компьютеры на новых физических принципах

 

С английского языка это слово переводится как «вычислитель», что соответствует прижившемуся на просторах нашей страны термину «электронно-вычислительная машина». До полупроводникового прорыва в электронике под категорию «computer» часто попадали различные механические вычислительные устройства: логарифмические линейки, арифмометры, гидравлические интеграторы. Затем они вышли из употребления и компьютеры в нашем понимании стали ассоциироваться с электроникой.

 

Электронные вычислительные машины в свою очередь могут работать на цифровом или аналоговом принципе.

компьютер

Предназначены для выполнения какой-то определённой задачи и работают по непрерывному принципу. К примеру, интеграл вычисляется как электрическое напряжение на конденсаторе и т.п. В советские времена их частенько можно было встретить в различных образцах военной техники. Аналоговые компьютеры довольно трудно проектировать и перепрограммировать, что привело к их исчезновению.

 

В отличие от предыдущих, работают гораздо проще. «Мозг» компьютера, центральный процессор, считывает из «памяти» программу, состоящую из последовательности команд. Пример команды: извлечь число из ячейки с таким-то адресом (номером), прибавить к нему единицу и записать в ту же ячейку. Следующая команда: если значение ячейки с таким-то адресом равно нулю, перейти к команде с таким-то номером и т. п. Результаты выполнения программы отражаются в «памяти», выводятся на экран, передаются по сети т. д. Цикл продолжается непрерывно. Этим процессом заведует «главная программа» - операционная система (Windows, дистрибутивы Linux и т. д.). Если аналоговые машины работают непрерывно, то цифровые — дискретно, т. е. отдельными шагами. Последние более универсальны и могут выполнить великое множество программ, написанных программистами. Современные компьютеры являются цифровыми.

 

1. Калькуляторы

Продвинутые представители данного семейства поддерживают системы компьютерной алгебры, построение графиков, программирование и взаимодействие с настольными ПК. Наши читатели могут задать вопрос: «Почему их ещё не вытеснили программные калькуляторы на смартфонах?». Ответ прост: против смартфонов активно выступают школьные учителя и преподаватели вузов, ведь обучающиеся частенько используют их для игр во время занятий, поэтому калькуляторы не выйдут из употребления ещё долго.

 

2. Одноплатные

Все элементы (в т.ч. звуковая и видеоплаты, жёсткий диск, оперативная память) такого устройства выполнены в виде одной платы небольших размеров. Работают бесшумно из-за пассивного охлаждения и малой тепловой мощности. По производительности напоминают смартфоны, от чьих зарядных устройств они и питаются. Имеют невысокую цену и малое потребление энергии. Примеры: Raspberry Pi, CubieBoard.

 

3. Персональные

  • Десктоп (настольный ПК) и неттоп;
  • Ноутбук и его вариации: нетбук, ультрабук, смартбук;
  • «Карманные» образцы: смартфоны, планшеты, электронные книги;
  • Игровые приставки и Smart TV.

4. Рабочая станция

Программно-аппаратный комплекс, предназначенный для решения узкоспециализированной задачи.

 

5. Сервер

Специальный компьютер, обслуживающий остальные машины по сети.

 

6. Мэйнфрейм

Мощные серверы с высокой устойчивостью к отказам и значительной производительностью. Применяются для промышленных нужд. Широкой общественности термин стал известен благодаря голливудским фильмам, где мэйнфреймы непременно взламываются хакерами. При этом происходящее на экране атакующего представлено в фантастической манере: хаотически появляющиеся случайные числа, «виртуальная реальность» и т. п.

 

7. Суперкомпьютер

Ещё более высокопроизводительное устройство, чем мэйнфрейм, предназначенное для научных исследований. Имеет некоторые отличия от последнего.

 

8. Консольные

Предназначены для запуска основного «большого» компьютера: мэйнфрейма или суперкомпьютера.

 

9. Встроенные

ЭВМ, встроенные в какую-либо технику.

 

Под компьютером в узком смысле понимают системный блок. Внутри него можно заметить материнскую плату, к которой подключаются все остальные блоки и устройства. Её центральный элемент — процессор, функцию которого мы уже рассмотрели. Его можно обнаружить по радиатору и вентилятору. Для запоминания информации применяется оперативная (вставленные в материнскую плату небольшие планки) и постоянная память на жёстких дисках (один или несколько в различном исполнении), подсоединяемых через кабель с разъёмом SATA. Для той же цели могут использоваться и другие устройства: «флэшки» подсоединяемые к «материнке» через USB порт, приводы для компакт-дисков, подключённые через специальную шину и т. д. К материнской плате также присоединяются звуковые, видео и сетевые платы (а также клавиатура и мышь). Их назначение понятно из названия. К звуковой подключаются наушники, к видео — монитор, к сетевой — сетевой кабель. Питается все это «хозяйство» от блока питания. Его мощность должна быть больше суммарной мощности питаемых компонентов. Вишенкой на торте выступает кнопка включения. Без неё цифровой друг не включится.

компьютер

Если, прочитав данную статью, вы решили изучить устройство собственного компьютера, то сделайте две вещи:

 

1. Выключите его программным путём, затем вытащите вилку кабеля питания из розетки.

2. Перед разборкой сфотографируйте заднюю панель на предмет соответствия гнёзд и штекеров. Так вам будет удобнее и безопаснее осуществлять повторную сборку.

 

Также имейте в виду, что:

 

  • Статическое электричество представляет опасность для электронных компонентов, поэтому не дотрагивайтесь до них без нужды;
  • Много информации о своей аппаратной конфигурации можно получить без разборки системного блока, воспользовавшись «диспетчером устройств» Windows.

 

В настоящее время идут обширные разработки в области квантовых и молекулярных вычислительных машин. Принципы их работы достаточно сложны и в рамках данной дискуссии они рассматриваться не будут. Подобные устройства ещё далеки от практического применения, имеют ограниченную функциональность и представляют лишь научный интерес.