Доклад на тему Материнская плата (сообщение по информатике)

Материнские платы

Доклад на тему Материнская плата (сообщение по информатике)

: хорошиеи разные.

Рефератпо информатике

Ученика10а класса

НиколаеваПавла.

Несомненно,незаслуженномалое вниманиеуделяется такойсущественнойпроблем и можносказать основополагающейсоставляющейоснове компьютера,как материнскаяплата. По большейчасти это –следствиеслабого пониманиябольшинствапотребителейтого, что собойпредставляетсяэта весьманепростаядеталь.

Начто обращаетвнимание припокупке компьютерапокупательсреднего класса?На частотупроцессорав первую очередь.На размер оперативнойпамяти и винчестераво вторую очередь.

Мало кто заглядываетдальше этого,а интересующихсячастотнымии прочимихарактеристикамиматеринскихплат –вообщекот наплакал.А ведь еслипроцессор –этомозг каждогокомпьютера,то и материнскаяплата тоже неменее важныйфункциональныйкомпонент П.К.

целью настоящейстатьи поставленовосполнениесуществующихпроблем в этойнеоднозначнойи запутаннойобласти.

Размеры.

Насегодняшнийдень широкомупотребителюпредлагаетсядва основныхтипоразмераили, что-то же,форм-фактораматеринскихплат. Это AT иATX. Определяярасположениекомпонентови размер плат,спецификацияне содержитпринципиальныхразличий. Каждыйуважающий себяпроизводительматеринскихплат сегодняпросто выпускаетпо две модификациикаждой платы- в обоих форм-факторах.

Изпредставленныхпрочих типоразмеровимеют некоторуюраспространенностьплаты LPX,которыеобычно устанавливаютсяв корпуса сменьшей высотойили Slimline восновном этокомпьютерыbrand-name. Еще одинформ-факторNLX пока существуеттолько в видестандарта,своего родаидеал будущего.

AT

Уформ-фактораAT существуютдве модификации– классическийи Baby AT. Отличаясьразмером всеAT платыимеют общиечерты. Почтивсе они несутна себе разъемыпоследовательныхи параллельныхпортов, присоединяемыхк одноименномукорпусу черезсоединительныегребенки.

Онитак же имеютодно гнездоклавиатуры,впаянный наплату на однойстороне и гнездопод процессор,устанавливаемона противоположеннойстороне платы.Слоты SIMM иDIMM почтивсегда находятсяв верхней частиматеринскойплаты, хотя впринципе могутнаходитьсягде угодно.

Иконечно, отверстиядля крепленияплаты к корпусустрого стандартизированы.

Полноразмернуюплату ATможно встретитьлишь на помойкелибо у скупщиковкомпьютерногостарья: достигая12 дюймов в ширинутакая платарассчитанана полноразмерныекорпуса Desktop, Tower ивряд ли поместьицав большинствосегодняшнихкорпусов.

Монтажутакой платыскорей всегопомешает отсекдля дисководови жесткий диск,а так же блокпитания. Крометого, разряженноерасположениекомпонентовплаты можетвызвать некоторыепроблемы приработе на большихтактовых частотах.

Поэтому в компьютерахс процессоромболее поздним,чем 80386, материнскиеплаты типоразмераAT уже невстречаются.

Появившийсяв 1982 году типоразмерBaby AT на сегодняне только самыйпопулярныйсреди ATплат, но и средиплат вообще.

Во многом этоопределяетсяпростой и налаженнымпроизводствомкорпусов, тех,что по привычкепластифицируюткак Mini Tower основнымвместилищемдля Baby AT. Размерплаты составляет8.

5 дюйма в ширинуи 13 дюймов в длину,но в принципенекоторыепроизводителимогут уменьшитьдлину платадля экономииматериала илипо каким нибудь другимсоображениям.

ATX

Предложенныйфирмой Intelв 1995 году этоттипоразмерпостепеннозанимает местопод солнцем.

До недавнеговремени казалосьдаже, что вскореон полностьювытеснит моральноустаревшийBaby AT (чем моральноустарел Baby ATзнает каждый,кто хотя бы разменял винчестерили память),однако народныйконсерватизми полной выхолащиваниепонятия upgradeсделали своедело – ATживет и процветает.Большинствопроизводителей,активно перешедшиена ATX припереходе наPentium II дализадний ход истали выпускатьAT-аналоги.

Темне менее, ATXдействительнопродвинутапо сравнениюс AT: меньшестало соединенийв основном засчет интегрированныхпортов ввода/вывода,включая PS/2для мыши, соединяемыеузлы ближе,гнездо процессораперемещенок блоку питания,и теперь он немешает установкеполноразмерныхплат в слотырасширения.В корпус ATXможно установитьи Baby AT материнскуюплату.

ВодноименнойспецификацииконструкцииПК учтены новыетребованияк тепловомурежиму, всепорты ввода/выводаразмещены назадней стенкекорпуса, крепежиHHD и FDDразмещены рядомс соответствующимиразъемами,введениеинтегрированныхпортов уменьшилокол-во кабелейвнутри корпусауменьшено.Вентиляторблока питаниякорпуса ATXзасасываетвоздух внутрь.Таким образом,пыль не попадаетна материнскуюплату, а воздухобдувает процессор.

NLX

НедремлющаякорпорацияIntel к началу1997 года создалановый стандартдля производствакомпьютеров.Этот стандартвключающийи декларированиетипоразмеровматеринскихплат, можносмело назватьреволюционнымпо мнению Intelв выпускаемыхкомпьютерахтеперь не будеткабеля идущегоот блока питанияк материнскойплате.

Достичьэтого планируетсяблагодарявнедрениюспециальнойпромежуточнойRiser-платы,на которойбудут находитсяслоты расширенияPCI и ISA атак же разъемдля того чтоосталось оттрадиционнойматеринскойплате, получившиеназвание NLXRiser Connector.

Такимобразом, послеустановкиматеринскаяплата автоматическиподключеннойкак к питанию,так и к шинам.Всего в системепредусмотренопо два разъемаPCI и ISA.Кроме того, наризер-картерасполагаютсяразъемы контроллеровIDE и FDDтак же предусмотреноместо дляподключениясетевой карты,CD-Audio и универсальнойшины USB.

Наматеринскойплате, которуютеперь языкне поворачиваетсяназвать maineboard,остались гнездадля CPU, слотымодулей памяти,чипсет, BIOSи кэш.

Чтож конструкциякомпьютерастановитсявсе более простой.Стандарт NLXпрактическийпревращаеткомпьютер вустройствосостоящие всегоиз двух элементов– материнскойплаты и корпусасо стандартнымиразъемами длясвязи с внешнимиустройствами.Но это повторяюсьпока что толькопланы.

Чипсет

Несмотряна великоеразнообразиепредлагаемыхмоделей, подавляющеебольшинствопроизводителейразрабатываютисключительно''обвязку'' длявесьма узкогосписка чипсетов.Под собственночипсетом традиционноподразумеваетсянабор микросхемлогики аппаратнойподдержкипроцессора,например, всоставе чипсетаIntel Triton входятдве микросхемы:системныйконтролер иконтроллерввода/вывода.

Внастоящее времябольшинствомпроизводителейматеринскихплат в качествеосновногоэлемента используютсямикросхемыфирм Intel. ДляпроцессораPentium это 430-ясерия, для PentiumII-440-я и т.д.

Чипсетыдля Pentium

Какможно легкодогадаться,первые (и вторые)наборы логикидля Pentium былипроизведеныIntel.

Intel

Появившисьв 1993 году, Pentiumназывал своюмаму Mercury. Еёчипсет предназначалсядля процессоровPentium с напряжениемпитания 5B,устанавливаемыхв разъем Socket4 и имеющихтактовую частоту60 или 66 MHz. Кстатиговоря, этобыла единственнаяплата, у которойчастота системнойшины совпадалас частотойпроцессора.

Практическисразу быласоздана платаNeptune 82430NX дляпроцессораP54C с напряжениемпитания 3,3 Bи тактовойчастотой 100-133 MHz,с мультипроцессорнойподдержкойдля профессиональныхкомпьютеров– серверов,графическихстанций.

Однакобыстрое развитиесемействапроцессоровPentium 1995 годупотребоваловыпуска новогонабора логикидля широкогорынка, – так появилсяодин из самыхудачных чипсетовв истории архитектурых86 известныйпод маркойIntel 82430FX (Triton I).

Этобыл наиболеезначительныйшаг Intel всоздании чипсетов,и надолго времяTriton I утвердилсяв качествестандарта длякомпьютеровна основе процессораPentium.

В то времякак другиепроизводителипытались обеспечитьсовместимостьшин VLB и PCLне получая приэтом не получаяпри этом достаточногобыстродействия,Intel полностьюотказался отподдержки VLB,что во многомопределилоуход этогостандарта сосцены.

На товремя Triton I включалвсе новейшиедостижения:поддержкупамять EDO,кэш-памятивторого уровнятипа Pipelined Burstи синхронныйSRAM, поддержкуPCI версии2.0 (30 или 33 MHz как половиначастоты системнойшины).

Чипсетподдерживалчетыре банкаSIMM для оперативнойпамяти общимобъемом до 128Mb, хотякэшируемыйобъем составлялтолько 64 Mb. В товремя этогообъема былоболее чем достаточно,так как дажесамые серьезныеприложениятребовали 8-16Mb. В первоначальныхверсиях чипсетабыло многоошибок, но онибыли исправленыв последующихмодификациях.Системные платына наборе 82430FXбыли наиболеераспространеныв 1995-1996 годах, хотяи встречаютсяв продаже ипоныне.

Вначале 1996 годачипсет Neptuneустарел окончательно,и Intel выпустилаего обновленныйаналог, одновременноразделив рынкиSOHO и корпоративныхприменений:вместо (усредненного)FX выпускалисьдва наборалогики подобщим названиемTriton II –82430HX и82430VX.

Первыйчипсет получилот производителяподдержкумногопроцессорныхсистем, памятис коррекциейединичныхошибок, улучшенноевзаимодействиипроцессорас кэш памятьювторого уровнятипа Pipelined Bustобъемом 512Кб,контролер шиныEISA, до четырехслотов PCI2.

1, встроенныйконтролер EISAи USB(универсальнаяпоследовательнаямагистраль,новое средстводля подключенияразличныхвнешних устройств,предусматриваетподключениедо 255 внешнихустройств кодному портупо принципуобщей шины),иными словами,стал приемникомNX.

Несмотряна отсутствиеподдержкимодулей памятиSDRAM, режимаUDMA/33 и относительномалый объемкэш-памяти, HXстал одним изнаиболее популярныхсреди производителейсистемных плат,ориентированныхна северныеприменения.

Заметим, чтоподдержкачипсетоммногопроцессорностине означаетналичия двухпроцессорныхгнезд: такиеплаты стоятзначительнодороже и имеютмаркировку“dual processor”. Intel таки не создалаболее совершенногочипсета, близкогопо хар-ка к TritonII. Даже болееновый 430TXне обеспечивает,всех его возможностей.

Второйнабор логики430VX как разоказался лишеннымвсех вышеперечисленныхпреимуществ,зато получилсядешевле и значительнопозиционировалсяна рынок компьютеровкласса low-end.смомента появленияэтого чипсета,имеющий большеебыстродействиеи поддерживающийновые функциистал вытеснять430FX. Основнымиотличиями сталиподдержка PCI2.

1 и SDRAM и наличиепорта USB,поддержка каксинхронной,так и асинхроннойпамяти Pipelined Bust.За счет поддержкинового типакэш памятипроизводительностьнового чипсетапо сравнениюс Triton I вырослана 10%.

Однако,отметим, чтоподдержкачипсетом SDRAMв большинствеслучаев непереросла вналичие наплате соответствующихразъемов:производительVX экономилина всем.

И,наконец, ещечерез год появилсявенец творенияIntel –430TXPCIset. Разработчикипостаралисьвключить внабор 82430TXподдержкупрактическивсех важныхпоследнихновинок в архитектуреПК, таких какподдержкаSDRAM, поддержкаUSB, Ultra DMA,пяти слотовPCI 2.

1, оперативнойпамяти объемомдо 256Мб и кэшпамяти 512Кб,- стем, что бымаксимальнопродлить жизненныйцикл новогонабора логики.После его появлениябыло официальнообъявлено, чтоIntel прекращаетразработкучипсетов дляэтого классапроцессоров.Несмотря наподдержку,более быстройпамяти, 430TXне смог заменить430HX, особеннов серверныхприменениях.

Зато появлениенового чипсетапривело практическийк полномуисчезновениюVX, у которогооставалосьодно преимущество– цена.

Не Intel

Недремлющиеконкурентыза прошедшуюпятилеткусоздали ровнотри с половинойветви альтернативныхчипсетов.

ЭтоVIA (Apollo Master, 1VP, 2VP, Vp2/97,VPX/97,VP3,mVP3),AcerLabs (Ali Aladdin от I доV), SiS (чипсеты этойфирмы не имеюткрасивогоназвания, толькономера от 5581/82 до5597/98), а так же примкнувшаяк ним OPTi Vendetta,слишком напоминающаяi430VX, чтобыговорить о нейотдельно.

Болеетого, в последнеевремя, а именнос момента уходаIntel в сторонуSlot1, этимифирмами былидостигнутывесьма значительныеуспехи –этоподдержка AGP(ускорительныйграфическийпорт, специальныйразъем и интерфейс),и повышеннаячастота системнойшины, большаяобласть кэширования,и так далее.

Аотличие отPentium II –систем,скорость шинывесьма серьезноотражаетсяна быстродействиисистемы (до90%) в целом: на нейнаходятся такиезначительныекомпонентыкак кэш L2,с работой котороготак сильноуязвимы всеофисные приложения,а так же оперативнаяпамять

VIA.Изделия фирмыVIA изначальнопозиционировалисьна рынок устройствкласса low-end,и на сегодняшнийдень VIA становитсяосновным поставщикомчипсетов дляархитектурыSocket 7. Ее последняяразработкаVP2/97, VP3 ужене являютсячипсетами дляпростых системи превосходятпо характеристикамразработкиIntel 430 –х.

Apollo VP2(и его аналогиVP2/97 и VPX/97)разрабатывалсякак прямойконкурент Intel430TX и, соответственно,по многим хар-каего превосходит.VP2 поддерживаетдо 512 Кб полностьюкэшируемойоперативнойпамяти любыхтипов, до 2 Мбкэш-памяти типаPipelined Bust с ECC(код коррекцииошибок), протоколUltra DMA/33, шинуUBS и проверкучетности.

Интереснойособенностьюявляется поддержкасмешанных типовпамяти –как64-, так и 32 –разрядныхбанков, чтонесколькоснижает быстродействии,зато позволяетустанавливатьна плату с этимчипсетом позволяетустанавливатьне парные, аодиночныемодули.

Чипсет,в отличие отIntel, официальноподдерживаетчастоту системнойшины 75 MHz, хотя,при синхроннойшине PCI, могутвозникнутьпроблемы сдругими устройствамииз-за отклоненииот спецификации,которая непредусматриваетчастоту PCI37.5 MHz.

VP2/97получил в дополнениек способностямродителя поддержкуACPI (спецификацияACPI стандартизируетусовершенствованныинтерфейс дляконтроля заэнергопотреблениеми позволяетаппаратнымустройствамуведомлятьоперационныесистемы обэнергопотреблении,что упрощаетпоиск неисправностей),а VPX/97 -асинхроннуюшину PCI. Последняямодернизацияоказаласьпросто необходимойдля поддержкипроцессоров6х86, 6х86MX PR2-233 фирмыCyrix, которыепо спецификациипросто должныработать стактовой частотой75 MHz и, прииспользованиисинхроннойPCI, приводилик отклонениюспецификациишины PCI. Данныйчипсет настолькоудачно работаетс процессорамиAMD, что AMDкупила у VIAлицензию наего производствоэтого наборамикросхем ипродает их подсвоей маркойAMD-640. Желаетепример реализации?Извольте: FICPA-2007 (не путатьс FIC PT-2007 реализованнойна чипсетеi430TX); на чипсетеAMD-640 построенаработа платыHOT Shuttle-603.

VIA Apollo VP3(597/586B) по основнымхар-ка оченьблизок к VP2/97,за исключениемтого, что он неподдерживаетдо 1 Гбайт оперативнойпамяти и портAGP.

Шина PCIэтого чипсетаявляется синхроннойпо отношениюк процессору,вследствиечего исключаютсявсе внешниетактовые частотыпревышающие66 MHz, посколькув этом случаене возможнобудет обеспечитьработу в соответствиисо спецификациямикак шины PCI ,так и AGP.

Правда,на практикевсе проверенныекарты AGPфункционируюти с тактовойчастотой AGP75 MHz, но ни одинпроизводительэтого не гарантирует.Примеры реализацииэтого чипсета:FIC-2012 MyComp AI5VGчипсет Apollo MVP3(598AT/586B) на сегодняявляется венцомтворения VIAи разработанс учетом спецификацииSuper 7.

Он поддерживаетчастоту системношины 100 MHz пристандартнойчастоте шиныPCI, котораяможет работатькак в синхронном,так и в псевдосинхронномрежиме, до 2 Мбкэш-памяти, до1 Гбайт полностьюкэшируемойоперативнойпамяти практическивсех существующихтипов памяти,которые к томуже могут использоватьсяв смешанномвиде, разныхбанках.

Имеетсяподдержка AGP,UltraDMA33, ACPI, USB и SMBus.По функциональнымхар-ка и производительностичипсет превосходиткак Intel, таки последниеSiS, Ali идругих фирм.MPV3 выпускаетсяпо 0.35 микроннойCMOS технологиии по энергопотреблениюподходит дляиспользованиене только внастольных,но и в портативныхкомпьютерах.Примеры: Aopen,AX59Pro, FIC VA-503+, Shuttle HOT-591P, SoyoSY-5EH.

AcerLabs (Ali). AcerLaboratories- это отдельноеи не слишкомбольшое отделениеКорейскойфирмы, котороедо последнеговремени занималасьразработкойчипсетов длянужд компании.С появлениемна рынке платAcer серииA-Open эти чипсетыстали болееизвестны, хотяпрактическине используютсядругими производителями.

Aladdin IV +поддерживаютчастоту системнойшины до 83 MHz,шинуPCI 2.1 и,так же, как иVIA VP2, позволяетиспользовать32-разряднуюшину при работес памятью, нодопускает болеепростую модернизациюпамяти путемдобавлениямодулей SIMMпо одному.Поддерживаяпамять типаFMP, EDO, SDRAM.

Имеетсяподдержка ACPI,USB, ECC, и четности

UltraDMA/33,а так же SMBus. ШинуAGP этот чипсетне поддерживает.

Ali Aladdin V являетсяпервенцомпоколения,поддерживающимчастоту системнойшины 100 MHz. Крометого, он можетбыть использованс частотой 60,66, 75, и 83 MHz. Псевдосинхронныйрежим работышины PCI позволяетустанавливатьчастоты в 30/33 MHzвне зависимостиот установокна системнойшине.

Прочиечипсеты.

Нарынке предлагаетсяеще немалоекол-во чипсетов,создающееиллюзию существованиядополнительныхнаборов логикидля Pentium. Насомом деле онипредставляютсобой перемаркированные(зачастую снятыес производствав следствииошибок илизамены на болееновые) илископированныечипы вышеперечисленныхпроизводителей.Среди них наиболееизвестныеPCChips VXPro, которыйне что иное какVIA VP1, PCChips TXPro II.

Чипсетыдля процессоровPentium PRO / Pentium II / CELERON .

ОсновнымнедостаткомSocket 7, побудившимIntel к созданиюнового интерфейса,являетсянедостаточнаяпропускнаяспособностьшины, на которойдо сих поррасполагалсякэш второгоуровня L2.С самого моментаоснованиясемействаPentium и до последнеговремени системнаяшина оставаласьпрактическийбез изменений.

Дело в том, чтоповышениепроизводительностишины в целом(или ее тактовойчастоты, чтов общих чертаходно и тоже),как организмадостаточноразнородного,является болеесложной проблемой,чем увеличениечастоты в отдельныхузлах.

Именнопо этому путипошла фирмаIntel и вместотого чтобыпомещать процессорв маленькуюкерамическуюкорпус с ножками(Socket 7), вложилапару Pentium II / кэш L2в существеннобольший поразмерампластмассовыйкартридж, которыйназвала SEC.

При такой архитектурекэш L2оказалсяотдельно отматеринскойплаты и получилдля общенияс процессоромотдельную шину,и частоту равнуюполовине частотыядра процессора.Интересно, чтосама идея выделенногокэша не нова:новый процессорявляется ММХмодифицированнойсуществовавшегос начала 1995 года

Pentium PRO,который также имел выделенныйи даже интегрированныйна ядре кэш L2объемом до 1Мб, причем работавшийна частотеядра.

Intel

Предвестникомгрядущей заменысемейства430-й сериистал наборлогики дляPentium PRO, выпущенныйпод номером450. Было произведенодва родственныхчипсета

Источник: https://xreferat.com/33/6204-1-materinskie-platy.html

Материнская (системная) плата. Процессор. Память компьютера: основная и внешняя. Использование современных носителей информации (DVD-ROM, flash-памяти, внешних жестких дисков)

Доклад на тему Материнская плата (сообщение по информатике)

Как ранее было сказано, в основе работы компьютера лежит магистрально-модульный принцип. В данном уроке будут подробно рассмотрены основные характеристики модулей компьютера.

Центральной частью ПК является материнская плата (Рис. 1).

Рис. 1. Материнские платы различных годов выпуска (слева – более ранняя, справа – современная) (Источник 1) (Источник 2)

Она находится в системном блоке. На ней располагается центральный процессор (ЦП), контроллеры (например, управления памяти, управления внешними устройствами). Материнская плата – это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера либо сервера начального уровня.

К ней подсоединяется такие модули компьютера, как центральный процессор, контроллер оперативной памяти (ОЗУ и ПЗУ), контроллеры базовых элементов ввода-вывода (BIOS). Материнская плата непосредственно определяет и координирует работу таких различных по своей сути и функциональности комплектующих, как процессор, оперативная память, платы расширения и различные накопители данных.

Также в материнскую плату встроен генератор тактовой частоты, который синхронизирует работу всех устройств компьютера (Рис. 2).

 Рис. 2. Микросхема тактового генератора, установленного в ноутбуке (Источник)

Такт – это промежуток времени между двумя импульсами генератора тактовой частоты. Для выполнения одной элементарной операции необходимы несколько тактов. Тактовая частота первых ПК составляла 4,77 МГц. Современные компьютеры имеют частоту 2,5 ГГц.

Важная характеристика материнской платы – это ее производительность. Она определяется тактовой частотой и разрядностью данных, передаваемых одновременно по общей шине. По общей шине передаются управляемые сигналы от процессора к другим устройствам компьютера.

Архитектура, производительность материнских плат постоянно совершенствуется. Увеличивается количество портов.

Порт – это многоразрядный вход и выход, через который подключаются другие устройства компьютера. Эти порты выводятся на заднюю, переднюю либо боковую панель системного блока.

Наиболее известные порты – это LPT-порт (параллельный), COM-порт (последовательный). Через эти порты подключаются принтеры, мыши, клавиатуры и т. д.

, но со временем появился USB-порт (Universal Serial Bus), к которому стали подключать все эти устройства.

 Рис. 3. Различные порты компьютера (Источник)

Основной составляющей материнской платы является процессор (Рис. 4). Он отвечает за обработку информации и управления всеми модулями компьютера. Без него невозможна работа современного ПК.

Центральный процессор (ЦП; также центральное процессорное устройство – ЦПУ; англ. central processing unit, CPU, дословно – «центральное обрабатывающее устройство») – электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. 

Производительность процессора характеризуется такими параметрами:

  • степень интеграции;
  • внутренняя и внешняя разрядность обрабатываемых данных;
  • тактовая частота;
  • память, к которой может адресоваться ЦП.

Степень интеграции микросхемы показывает, сколько транзисторов (самый простой элемент любой микросхемы) может поместиться на единице площади. Для процессора Pentium Intel эта величина составляет приблизительно 3 млн на 3,5 кв. см, у Pentium Pro – 5,5 млн.

Внутренняя разрядность процессораопределяет, какое количество бит он может обрабатывать одновременно при выполнении арифметических операций (в зависимости от поколения процессоров – от 8 до 32 бит).

Внешняя разрядность процессора определяет, сколько бит одновременно он может принимать или передавать во внешние устройства (от 16 до 64 бит в современных процессорах).

Тактовая частотаопределяет быстродействие процессора. Для процессора различают внутреннюю (собственную) тактовую частоту  (с таким быстродействием выполняются внутренние простейшие операции) и внешнюю (определяет скорость передачи данных по внешней шине).

Количество адресов оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), доступное процессору, определяется разрядностью адресной шины.

Рис. 4. Центральный процессор персонального компьютера (Источник)

Для теплоотвода и предотвращения перегрева микропроцессора, применяются пассивные радиаторы либо так называемые кулеры. Кулер – система воздушного охлаждения – совокупности вентилятора и радиатора, устанавливаемых на электронные компоненты компьютера с повышенным тепловыделением (центральный процессор, графический процессор, микросхемы чипсета, блок питания).

Большинство современных процессоров для персональных компьютеров основаны на той или иной версии циклического процесса последовательной обработки данных, изобретенного Джоном фон Нейманом.

https://www.youtube.com/watch?v=0tlSeVm–g0

Еще одним важным модулем компьютера является память. Она делится на внутреннюю и внешнюю. К внутренней памяти относится прежде всего постоянная память (или ПЗУ – постоянно запоминающее устройство, ROM – Read-only memory). Примером такой памяти является модуль BIOS. В него внедрена программа тестирования компьютера и первичной загрузки ОС.

Также к внутренней памяти относится оперативная память. Ее называют ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) или RAM (random access memory) (Рис. 5).

Рис. 5. Оперативная память персонального компьютера (Источник)

Оперативная память (англ. Random Access Memory, память с произвольным доступом; комп. жарг. «память», «оперативка») – энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им операции (Рис. 6).

Оперативная память часто рассматривается как временное хранилище, потому что данные и программы в ней сохраняются только при включенном компьютере или до нажатия кнопки сброса (reset). Перед выключением или нажатием кнопки сброса все данные, подвергнутые изменениям во время работы, вновь могут быть загружены в память.

 От объема оперативной памяти зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер.

Рис. 6. Простейшая схема взаимодействия оперативной памяти с центральным процессором (Источник)

Кроме внутренней памяти есть еще и внешняя. Внутренняя память (кроме постоянной) энергозависима. Для того чтобы сохранить результат работы за компьютером, используют внешнюю память. Она не такая быстрая по сравнению с оперативной, но их объемы несопоставимы. По аналогии с указанными выше свойствами внутренней памяти свойства внешней памяти можно описать так:

  • внешняя память энергонезависима. Информация в ней сохраняется независимо от того, включен или выключен компьютер, вставлен носитель в компьютер или лежит на столе;
  • внешняя память медленнее по сравнению с оперативной; в порядке возрастания скорости чтения/записи информации, устройства внешней памяти располагаются так: магнитные ленты –  магнитные диски – оптические диски;
  • объем информации, помещающейся во внешней памяти, больше, чем во внутренней; а с учетом возможности смены носителей неограничен.

Носителями внешней памяти являются различные диски: жесткие, гибкие, оптические. Первыми носителями были гибкие диски (дискеты). Это портативный сменный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных. Представляет собой помещенный в защитный пластиковый корпус диск, покрытый ферромагнитным слоем (Рис. 7).

Рис. 7. Дискета в разобранном виде (Источник)

При внимательном рассмотрении дискеты мы можем заметить дорожки. Перед использованием дискета форматируется. Форматирование дискеты заключается в разметке чистой дискеты на круговые дорожки и сектора.

Чтобы начать работать с чистой дискетой, ее нужно сначала отформатировать, разметить. Отформатированная дискета имеет специальные, невидимые для пользователя во время работы разметочные записи. Вся дискета разбивается на круговые дорожки, а дорожки – на сектора.

Стандартные трехдюймовые дискеты форматируются на 1,44 Мбайт.

Для считывания информации с дискет используется дисковод. На многих современных компьютерах он уже редко входит в полную комплектацию.

Дискеты обычно имеют функцию защиты от записи, посредством которой можно предоставить доступ к данным только в режиме чтения.

Дискеты были массово распространены начиная с 1970-х и до конца 1990-х годов (Рис. 8.), уступив место более емким и удобным CD и DVD-накопителям.

Рис. 8. Различные виды гибких дисков, начиная от самых первых моделей и заканчивая современными (Источник)

Еще одним из устройств внешней памяти является жесткий диск. Также его иногда называют винчестер, винт.

Жесткий диск – запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве современных компьютеров (Рис. 9).

Рис. 9. Жесткий диск, вид изнутри (Источник)

Конструкция винчестера представляет собой совокупность металлических дисков, которые покрыты особым веществом, способным сохранять влияние магнитного поля. Современные жесткие диски имеют от 1 до 3 таких дисков.

Эти диски надежно сбалансированы и имеют гладкую поверхность из-за большой скорости их вращения. Запись на диск осуществляется специальными магнитными головками, обычно по одной с каждой стороны диска.

Они реагируют на изменение магнитного поля через изменение силы тока, который возбуждается в головке. Сигнал считывается и преобразуется в цифровую форму.

Основными характеристиками жестких дисков являются:

  • интерфейс (техническое средство взаимодействия 2-х разных устройств);
  • емкость (количество данных, которые могут храниться накопителем);
  • физический размер (размеры креплений и т. д.);
  • время произвольного доступа (среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска);
  • скорость вращения шпинделя (количество оборотов шпинделя в минуту);
  • надежность (определяется как среднее время наработки на отказ);
  • количество операций ввода-вывода в секунду;
  • объем буфера (промежуточной памяти, предназначенной для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу).

По причине того, что жесткие диски являются прежде всего стационарными, т. к. очень чувствительны к любым воздействиям извне (удары, падения и т. д.), на смену им пришли внешние жесткие диски, которые подключаются к системному блоку через USB-порт и на которых можно переносить большие объемы информации.

Объем таких дисков может быть от нескольких десятков гигабайт до нескольких терабайт. Объемы носителей внешней памяти постоянно растут. Помимо объема, важной характеристикой внешней памяти являются их физические размеры. Такая характеристика называется форм-фактор.

Чем меньше физические размеры носителя, тем меньше потребляемая мощность.

На сегодняшний день все более популярными становится такой вид носителей информации как USB-флеш-накопитель, или по-простому «флешка».

USB-флеш-накопитель– запоминающее устройство, использующее в качестве носителя флеш-память и подключаемое к компьютеру или иному считывающему устройству по интерфейсу USB.

Основное назначение USB-накопителей – хранение, перенос и обмен данными, резервное копирование, загрузка операционных систем (LiveUSB) и др. USB-флешки обычно съемные и перезаписываемые.

Флешка состоит из следующих частей (Рис. 10):

  • USB-интерфейс (Стандарт-А) – обеспечивает физическое соединение с компьютером;
  • контроллер – небольшой микроконтроллер со встроенными ROM и RAM.
  • NAND-чип – хранит информацию;
  • осциллятор – генерирует синхронизирующий сигнал (12 МГц) и управляет выводом данных;
  • на большинстве флешек используется файловая система FAT12, FAT16, FAT32, или ExFat.

Рис. 10. Устройство USB-флеш-накопителя (Источник)

Обычно устройство имеет вытянутую форму и съемный колпачок, прикрывающий разъем (Рис. 11). Современные флешки могут иметь самые разные размеры и способы защиты разъема. Обычный размер – 3–5 см, вес – меньше 60 г.

Объем памяти на флешках постоянно растет. Если не так давно предельными значениями объема памяти для флешки считались 2 Гб, 4 Гб, то сейчас эти значения выросли до 32 Гб, 64 Гб.

Безусловно, с развитием технологий растет и объем памяти флеш-накопителей.

Рис. 11. Внешний вид USB-флеш-накопителя (Источник)

Современные компьютеры оснащены дисководами (Рис. 12) для чтения компакт-дисков. Это могут быть CD-диски и DVD-диски.

Рис. 12. Оптический привод современных CD и DVD дисков (Источник)

Оптический привод – устройство, имеющее механическую составляющую, управляемую электронной схемой, и предназначенное для считывания и (в некоторых моделях) записи информации с оптических носителей информации в виде пластикового диска с отверстием в центре (компакт-диск, DVD и т. д.); процесс считывания/записи информации с диска осуществляется при помощи лазера.

Компакт-диск(CD-диск, англ. Compact Disc) – оптический носитель информации в виде пластикового диска с отверстием в центре. Дальнейшим развитием компакт-дисков стали DVD и Blu-ray, прообразом стала граммофонная пластинка.

Первыми появились CDROM (Compact Disc Read-Only Memory) (Рис. 13), т. е. устройство только для чтения. В скором времени это перестало соответствовать действительности, т. к.

появились пишущие CD-ROM, на них можно было, кроме чтения, осуществлять запись информации.

Точно также получилось и при появлении DVDROM – вначале были только читаемые DVD-приводы, а затем появились записывающие.

Рис. 13. CD-диски. (Источник)

Внешних отличий у этих двух видов носителей информации не так много. Однако, помимо всего того, что умеет делать CD-ROM, DVD-ROM способен читать DVD-диски различных форматов.

Принципы записи DVD- и CD-R-форматов во многом схожи. Самое основное отличие – это, естественно, размер записываемой информации.

Если на обычный CD-диск можно записать до 800 Мб, то на один DVD-диск можно записать от 4,7 Гб.

В DVD употребляется лазер с наименьшей длиной волны, что позволило значительно прирастить плотность записи. Кроме этого, DVD предполагает возможность двухслойной записи информации, другими словами, на поверхности компакта находится один слой, поверх которого наносится очередной, полупрозрачный, и 1-й считывается через 2-й параллельно.

Список литературы

1. Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 8 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.

2. Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 8 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.

3. В.И. Левин, Носители информации в цифровом веке. – КомпьютерПресс, 2000., 256 стр.

4. Танненбаум Э. Архитектура компьютера. – 5-е изд. – СПб.: Питер, 2007. – 844 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-сайт citforum.ru (Источник)

2. Интернет-сайт «КомпьютерПресс» (Источник)

3. Интернет-сайт informatika.sch880.ru (Источник)

Домашнее задание

1. Глава 2, §2.1, 2.2. Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 8 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.

2. Какая составляющая является центральной частью ПК? Опишите ее основные функции.

3. Как называются входы и выходы, при помощи которых различные устройства подключаются к компьютеру?

4. Какие функции выполняет центральный процессор ПК?

5. Для чего компьютеру нужны два вида памяти: внешняя и внутренняя?

6. Назовите устройства внешней памяти компьютера.  

7. Какие существуют типы оптических дисков?

Источник: https://interneturok.ru/lesson/informatika/8-klass/bkompyuter-kak-universalnoe-sredstvo-obrabotki-informaciib/materinskaya-sistemnaya-plata-protsessor-pamyat-kompyutera-osnovnaya-i-vneshnyaya-ispolzovanie-sovremennyh-nositeley-informatsii-dvd-rom-flash-pamyati-vneshnih-zhestkih-diskov

Материнская плата

Доклад на тему Материнская плата (сообщение по информатике)

Определение 1

Системная (материнская, главная) плата (motherboard) – сложная многослойная печатная плата, которая является основой ПК и обеспечивает связь между всеми элементами.

Рисунок 1. Схема работы ПК

Основными частями системной платы являются:

  • разъём ЦП;
  • разъёмы оперативной памяти (ОЗУ);
  • микросхемы чипсета;
  • загрузочное ПЗУ;
  • контроллеры шин и их слоты расширения;
  • контроллеры и интерфейсы периферийных устройств.

Системная плата вмонтирована в середине системного блока ПК.

Строение системной платы

Системная плата изготовлена из стекловолокна, состоит из нескольких листов, на которые наносятся контакты (печатная плата) и имеет многослойную структуру.

Системная плата крепится к стойке с помощью винтов.

Основные элементы, которые располагаются на системной плате:

  • процессор;
  • оперативная память;
  • набор управляющих микросхем (чипсет);
  • BIOS;
  • кэш-память;
  • шины;
  • слоты расширения;
  • батарейка и др.

Кроме того, на плате расположены разъемы для параллельных, последовательных портов (для подключения клавиатуры и мыши), источника питания, встроенного динамика, индикаторов и кнопок, которые находятся на передней панели системного блока. Тип системной платы определяет производительность ПК и перечень тех устройств, которые можно подключить.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Рисунок 2. Вид системной платы

Для передачи данных между устройствами системной платы используются шины: шина главного процессора, на которой работает ЦП и кэш-память, системная шина. Взаимодействие происходит через специальные устройства – контроллеры.

Характеристики системной платы

Тип платы (форм-фактор). Форм-фактор системной платы – стандарт, который определяет ее размеры для ПК, места крепления, расположение на системной плате интерфейсов шин, портов ввода и вывода, разъёма ЦП, слотов для ОЗУ, тип разъема для подключения блока питания.

Современными форматами системных плат являются форматы ATX, Mini-ATX, microATX, Mini-ITX, BTX и др.

Питание зависит от разъема для блока питания.

Гнездо процессора определяет вид разъема, в который вставляется ЦП.

Количество слотов и их тип для оперативной памяти (от $2$ до $4$). Современные системны платы поддерживают память вид $DDR$, $DDR2$, $DDR3.$

Чипсет в современных ПК состоит из двух частей: северный мост и южный мост. Северный мост отвечает за связь с помощью шины с ЦП и оперативной памятью. Южный мост связывает северный мост с жестким диском, DVD-накопителем, картами расширения, USB и пр.

Дисковые контроллеры для дисковых накопителей (внутренних жестких дисков и DVD-накопителей:

  • IDE – разъем для внутренних жестких дисков;
  • FDD – разъем для гибких дисков;
  • SATA –разъем для внутренних жестких дисков и DVD-накопителей. Скорость передачи данных через данный интерфейс $3$ Гб/с. Используется в современных системных платах.

Разъемы на задней панели:

  • разъемы USB (версии $2.0$, иногда $3.0$);
  • видео (VGA или DMI);
  • PS/2 (для подключения мыши и клавиатуры);
  • сетевой интерфейс Ethеrnet для подключения к локальной сети ($RJ-45$);
  • аудио разъемы (для подключения наушников, микрофона, линейный вход).

Контроллер Bluetooth, который позволяет работать с беспроводной клавиатурой, мышью и другими устройствами, поддерживающими этот стандарт.

Слоты PCI для подключения карт с подсистемами (например, аудио, видеозахвата, Ethernet, модема и т.п.).

Слоты PCI-E $x16$ используются для высокотребовательных систем (например, видеокарты).

Переключатели и перемычки (джамперы) на системной плате используются для установки режимов работы платы. Джамперы более распространены, т.к. могут принимать более двух состояний в отличие от переключателей.

Современные разработки системных плат заключаются в освобождении системных плат от переключателей и перемычек и передаче возможности переключения режимов работы платы на программное обеспечение.

Такие системные платы называют свободными от перемычек.

Рисунок 3.

Замечание 1

Кроме указанных разъемов, на системной плате могут присутствовать дополнительные. Например, если есть интегрированная звуковая подсистема, то присутствует аудиоразъем для подключения к передней панели системного блока и дополнительный аудиовход, разъем ATAPI (белый).

Производителем системных плат в России является компания Формоза.

Источник: https://spravochnick.ru/informatika/materinskaya_plata/

Доклад-сообщение Материнская плата по информатике

Доклад на тему Материнская плата (сообщение по информатике)

Материнская плата представляет собой главную печатную плату, которая является основной для построения любого модульного компьютера. Оригинальное название устройства  на английском языке- motherboard(может сокращаться как MB) или  mainboard. Она включает в себя дополнительную плату, называемую дочерней или по-другому плата расширения.

На материнской плате установлен центральный процессор, контроллеры интерфейсов и другие устройства. Плата покрывается дорожками-проводниками, сделанными из меди. С их помощью электричество поступает на слоты или микросхемы, к которым присоединятся различные компьютерные устройства. На печатной плате монтируются компьютерные системы таки, как, например,  чипсет.

Данная плата считается главным компьютерным компонентом и не случайно. Ведь материнская плата способна к обеспечению связи между устройствами, их функциями, а также электрическое питание каждого элемента и их узловое состояния.

Материнская плата –  это будущий фундамент компьютерной системы, которая задаёт стабильный и быстродейственный характер, ещё увеличивает мощность, что приводит к уменьшению старения технического устройства.

Главные возможности платы, как правило, зависят от набора системной логики, иначе от чипсета. Перед покупкой платы нужно учитывать совместимость с процессорами или же видеокартой. Также материнская плата включает слоты для того, чтобы можно было подключить к ней другие контроллеры.

Классификация материнских плат

Форм-фактор главной  платы  означает стандарт, который определяет размер платы для ПК, расположения шин, портов, слотов и т.д.

Спецификация форм-фактора помогает определить необходимые компоненты для системы.

Но производятся  материнские платы,  которые не соответствуют ни единому форм-фактору.  Это объясняется тем, что используемый ПК имеют узкую специализированность или же производитель создают платы самостоятельно.

Доклад №2

В компьютере каждая часть важна – ОЗУ, ЦПУ,ГПУ,HDD/SSD,БП и даже корпус! Но без одного, очень важного элемента, работать этому всему будет попросту негде. Так что такое это самая Материнская плата?

Разъёмы

Начнём с самого главного разъёма – разъём для процессора.

Разъём для процессора принято называть сокет. Сокетов есть 2 типа – для процессоров от AMD и от Intel.

Примичание: На материнской плате с сокетом от AMD невозможно будет даже вставить не повредив процессор от Intel,и наоборот.

Также, как и у всего, у сокетов есть наименование – модель. Запомнить модель сокета для AMD ,как по мне, проще чем для Intel, модели сокета для AMD в основном выглядят так – AM3,AM3+  и т.д.

Intel в свою очередь имеют «много цифр», например – 1151,1155 и т.д.

Продолжим не менее важным компонентом – ОЗУ, или более понятным языком – оперативная память

Для оперативной памяти пока существую лишь 4 разъёма

DDR, DDR2, DDR3, DDR4

В принципе, это значение лишь ограничивает скорость передачи информации ОЗУ

Рассмотрим БП- блок питания

В БП ничего сложного нет, есть несколько разъёмов:

Разъём для питания платы(20/24 pin)

Разъём для питания ЦПУ (4/6 pin)

Разъём для питания HDD/SSD

Разъём для питания карты

Для подключения HDD,SSD нам потребуется разъём  SATA

Вы его точно не перепутаете не с чем, их на плате 1-4

Далее рассмотрим разъём pci

Есть несколько видов этого разъёма:

PCIe – подходит для подключения аудио карты и видео карты

PCIe x1 – используют для подключения аудио карты

PCI – устаревший разъём

Биос

Биос – это некое меню настройки пк, в нём вы можете поставить операционную систему, посмотреть всю подробную информацию о состоянии пк, заставить ОЗУ/ЦПУ/ГПУ работать лучше, они могут(присутствие  

Данной функции зависит от модели материнской платы)

Размеры материнской платы

Размеры ,материнской платы как не странно, определяют не периметром

Не длинной высоты и ширины, а обозначением Atx и microAtx, это нужно для понятия – «Влезет материнка в мой корпус или нет? подойдут ли крепления, или нет?»

Сейчас большая часть корпусов поддерживающие Atx поддерживают и microAtx(данная характеристике написана в характеристиках материнской платы или корпуса)

В общем-то и всё, именно на разъёмы и обращают внимание при выборе материнской платы, но некоторые ещё и смотрят на присутствие встроенной аудио карты. Так что такое материнская плата? Материнская плата – это комплектующий компьютера на котором всё по сути и держится, без этой самой материнской платы просто не куда будет вставлять комплектующие.

По информатике

Популярные темы сообщений

  • Джордано Бруно

    Джордано Бруно больше всего известен как великий ученый. Свою жизнь он посвятил изучению текстов другого ученого – Коперника. Родился в 1548 году недалеко от Неаполя в семье солдата. При рождении Джордано получил имя – Филиппо.

  • Город Тула

    На территории нынешнего города жили вятичи. Тут было небольшое поселение. Которое не чем не выделялось среди других таких же населенных пунктов. Городок относился к Рязанскому княжеству, а в XVI века перешёл к Московскому. Из – за того,

  • Клевер

    Клевер – это род растений. Этот род включает в себя почти три сотни разновидностей по всему миру. Самым распространенным видом клевера считается клевер луговой – тот самый цветочек, который часто растет на клумбах как сорняк

Источник: https://more-dokladov.ru/doklad-soobshchenie/raznoe/materinskaya-plata-po-informatike

Referat-i-doklad
Добавить комментарий