🗊Презентация Знакомство с персональным компьютером

Глава 1: Знакомство с персональным компьютером IT Essentials: Программное и аппаратное обеспечение ПК v5.0

Главы 0 и 1 Содержание 0.2 Сертификаты в ИТ отрасли и Обзор профессий инженеров 1.1 Знакомство с системой персонального компьютера 1.2 Выбор компонентов компьютера для замены 1.3 Комплектации специализированных компьютерных систем 1.4 Выводы

Сертификат CompTIA A+ Для получения A+ сертификата необходимо сдать два экзамена: 1. CompTIA A+ 220-801: Фокусируется на аппаратном обеспечении и профилактических процедурах Аппаратное обеспечение ПК Сети Ноутбуки Принтеры Профилактические процедуры 2. CompTIA A+ 220-802: Фокусируется на программном обеспечении и поиске неисправностей Операционные системы Безопасность Мобильные устройства Поиск неисправностей

Сертификат EUCIP Администратор по ИТ Сертификация состоит из пяти модулей Модули 1 и 2 рассматриваются в данном курсе: Модуль 1: Компьютерное оборудование Включает знания о составляющих компонентах персонального компьютера и их функциях, умения диагностировать и устранять проблемы с оборудованием и давать клиентам рекомендации о покупке оборудования. Модуль 2: Операционные системы Включает процедуры установки и обновления наиболее распространенных операционных систем и приложений, использование системных средств для устранения неполадок и восстановления (ремонта) операционных систем.

Знакомство с системой персонального компьютера

Корпуса и блоки питания Корпус компьютера Предоставляют установочное место для внутренних компонентов, их механическую защиту и средства охлаждения. Должен быть долговечным, простым в обслуживании, иметь достаточно пространства для дополнительных компонентов. Размер и компоновка корпуса называются форм-фактором. ПРИМЕЧАНИЕ. Выберите корпус, который соответствует по размеру блоку питания и материнской плате. Блок питания Преобразует переменный ток из электросети, в постоянный ток. Должен предоставлять достаточную мощность электропитания для всех установленных компонентов, а также для тех компонентов, которые могут быть добавлены позже.

Основные величины электричества Напряжение (V) – величина работы, необходимой для перемещения электронов по цепи. Напряжение измеряется в вольтах (В). Блок питания подает напряжение нескольких значений. Сила тока (I) – это величина, соответствующая количеству электронов, перемещающихся по цепи. Сила тока измеряется в амперах (А). Блок питания компьютера подает различный ток на линии с разным выходным напряжением. Мощность (P) – это напряжение умноженное на силу тока. Единица измерения мощности Ватт (Вт). Блоки питания характеризуются по мощности. Сопротивление (R) характеризует свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока. Измеряется в Омах (Ом). Более низкое сопротивление позволяет проходить по цепи большему току и, соответственно, большему количеству электроэнергии.

Закон Ома Основное уравнение, известное как закон Ома, показывает взаимоотношения этих трех величин. Закон Ома гласит, что напряжение равно произведению силы тока и сопротивления: V = IR.  В электросистеме мощность (P) равна произведению напряжения и силы тока: P = VI.

Внутренние компоненты ПК Названия, назначение и характеристики: Материнских плат Процессоров Систем охлаждения ПЗУ и ОЗУ Плат адаптеров и гнезд расширения Устройств хранения данных Внутренних кабелей

Материнские платы Материнская плата – это основная печатная плата. На ней находятся шины, или электрические проводники. Шины обеспечивают передачу данных между различными компонентами компьютера. На ней располагаются ЦП, ОЗУ, разъемы расширения, радиатор и вентилятор, микросхема  базовой системы ввода-вывода (BIOS), набор микросхем сопровождения (чипсет), гнезда, внутренние и внешние разъемы, различные порты и токопроводящие линии, соединяющие компоненты платы.

Форм-фактор материнских плат Форм-фактор материнских плат — их размер и форма. Он характеризует физическое расположение компонентов и устройств на плате. Для материнских плат существуют различные форм-факторы.

Центральный процессор (ЦП)  ЦП считается мозгом компьютера. Иногда его название сокращается до «процессор». ЦП выполняет программу, которая является последовательностью сохраненных команд. С набором команд связаны две основные архитектуры ЦП: Компьютер с сокращенным набором команд (RISC) Компьютер со сложным набором команд (CISC)

Центральный процессор (продолжение) Некоторые ЦП используют гиперпоточность или гипертранспортную шину для повышения производительности своей работы. Объем данных, который ЦП может обработать за единицу времени, зависит от ширины внешней шины. Скорость ЦП измеряется в циклах в секунду - в мегагерцах (МГц) или гигагерцами (ГГц). Превышение тактовой частоты (разгон) процессора — прием, используемый для того, чтобы процессор работал быстрее, чем указано в его спецификации.

Центральный процессор (продолжение) Появление новейших технологий в области производства процессоров привело к тому, что производители ЦП стараются найти способы установить более одного ядра ЦП на одну микросхему. Двухъядерные ЦП — два ядра в одном ЦП Трехъядерные ЦП — три ядра в одном ЦП Четырехъядерные ЦП — четыре ядра в одном ЦП Шестиядерные ЦП — шесть ядер в одном ЦП Восьмиядерные ЦП — восемь ядер в одном ЦП

Системы Охлаждения Электронные компоненты выделяют тепло. Чрезмерный перегрев приводит к их повреждению. Вентилятор в корпусе делает охлаждение компонентов более эффективным. Существует радиатор, отводящий тепло от ядра ЦП.  Вентилятор, установленный поверх радиатора, охлаждает ЦП. Могут устанавливаться отдельные вентиляторы для охлаждения графического процессора (ГП).

ПЗУ и ОЗУ

Модули памяти Модули памяти – это микросхемы памяти, объединенные на специальной печатной плате для удобства установки и извлечения. Микросхема с двухрядным расположением выходов (DIP) — отдельная интегральная схема памяти с двойным рядом штырьков. Модуль памяти с однорядным расположением выводов (SIMM) — это небольшая печатная плата с несколькими интегральными схемами памяти. Модуль памяти с двухрядным расположением выводов (DIMM) — это печатная плата, на которую напаяны микросхемы SDRAM, DDR SDRAM, DDR2 SDRAM и DDR3 SDRAM. Модуль RAM Bus Inline Memory (RIMM) — это печатная плата с интегральными схемами RDRAM (имеет 184 контакта). Уменьшенные модули DIMM (SODIMM) —компактная версия DIMM с большей плотностью монтажа, идеальная память для ноутбуков, принтеров и прочих устройств, где желательна экономия места. Скорость работы памяти определяет объем данных, который может обработать процессор в единицу времени, поэтому более быстрая память улучшает его производительность. С повышением скорости работы процессора скорость работы памяти также должна возрастать.

Кэш и Выявление ошибок Кэш Статическое ОЗУ (SRAM) используется в качестве кэш-памяти для хранения чаще всего используемых данных и команд. Сверхбыстрая SRAM обеспечивает процессору быстрый доступ к данным по сравнению с более медленным динамическим ОЗУ (DRAM), или основной памятью. Выявление ошибок Ошибки памяти возникают если данные сохраняются на микросхемах ОЗУ не корректно. Компьютер использует различные способы выявления и исправления ошибок в памяти: Без контроля четности Контроль четности Код коррекции ошибок (ECC)

Платы адаптеров Платы адаптеров повышают функциональные возможности компьютера путем добавления контроллеров определенных устройств или замены неисправных портов. Примеры плат адаптеров: Звуковой адаптер и видеоадаптер Порты USB, параллельный и последовательный порт ввода-вывода Сетевой адаптер (NIC), беспроводной NIC, модемный адаптер Типы слотов расширения: Разъем взаимодействия периферийных компонентов (PCI) Ускоренный графический порт (AGP) PCI-Express Мини PCI (ноутбуки)

Устройства хранения данных Устройства хранения данных выполняют чтение и запись информации, расположенной на магнитных, оптических или полупроводниковых носителях. Могут быть установлены внутри корпуса или сменными. Жесткий диск (HDD) — это магнитное устройство, предназначенное для хранения данных. Емкость жестких дисков варьируется от гигабайтов (ГБ) до терабайтов (ТБ). Магнитные жесткие диски оснащены двигателями, которые вращают магнитные пластины и двигают головки диска. Твердотельные накопители (SSD) не имеют подвижных частей, поэтому они имеют большую скорость доступа к данным, меньшее энергопотребление и более надежны.

Приводы оптических дисков, флэш-накопители и типы интерфейсов В приводе оптических дисков для чтения данных с носителей используется лазер. Существует три типа: CD, DVD, и BD (Blu-ray). Внешний флэш-накопитель или флэшка — съемное устройство хранения данных, подключаемое через порт USB. В них используется тип памяти, которой не нужно электропитание для хранения данных.  Типы интерфейсов накопителей: Встроенный интерфейс накопителей (IDE) Усовершенствованный интерфейс с интегрированной электроникой (EIDE) Параллельный интерфейс ATA (PATA) Последовательный ATA (SATA) и внешний SATA (eSATA) Интерфейс малых вычислительных систем (SCSI)

Уровни RAID RAID — это возможность хранить данные на системе из нескольких жестких дисков для повышения надежности и (или) скорости чтения.

Внутренние кабели Разъемы питания - SATA, Molex, и Berg. Кнопки и светодиодные индикаторы в передней части корпуса, подключаются к материнской плате с помощью кабеля передней панели. Кабели данных подключают приводы к контроллеру накопителей . Кабель данных для привода гибких дисков (FDD) Кабель данных PATA (IDE) (40 жил) Кабель данных PATA (EIDE) (80 жил) Кабель данных SATA Кабель данных SCSI

Видеопорты и кабели Видеопорт используется для подключения монитора к компьютеру с помощью кабеля. Типы видеопортов и разъемов: DVI, Displayport, RCA, DB-15, BNC, RJ-45, MiniHDMI, Din-6 По кабелям для подключения монитора сигнал передается на монитор.  Типы кабелей для подключения монитора: Интерфейс для мультимедиа высокой чёткости (HDMI), DVI, Video Graphics Array (VGA), Компонентный/RGB, Композитный, S-Video, Коаксиальный, Ethernet.

Порты и кабели Через последовательные порты передается один бит данных единовременно. Телефонный кабель (RJ11) используется для подключения модема к телефонной розетке. USB — это стандартный интерфейс, через который периферийные устройства подключаются к компьютеру. Устройства USB поддерживают «горячую замену» и могут также получать питание через USB порт. FireWire — это высокоскоростной интерфейс, поддерживающий «горячую замену» и используемый для подключения периферийных устройств к компьютеру. Один порт FireWire поддерживает до 63 устройств и также позволяет устройствам получать питание через порт FireWire. Параллельный порт используется для подключения LPT устройств, таких как принтеры и сканеры, и может передавать 8 бит данных в единицу времени.

Порты и кабели (продолжение) Порт SCSI может передавать параллельно данные на скоростях, превышающих 320 Мбит/с и поддерживает до 15 устройств. Устройство SCSI в конечной точке цепи SCSI должно иметь терминатор. Сетевой порт, также известный как порт RJ-45, используется для подключения компьютера к сети. Максимальная длина сетевого кабеля составляет 328 фута (100 м). Порт PS/2 используется для подключения к компьютеру клавиатуры или мыши. Порт PS/2 - 6-контактный разъем mini-DIN. Аудиопорт используется для подключения аудиоустройств к компьютеру. Видеопорт используется для подключения монитора к компьютеру с помощью кабеля.

Устройства ввода Устройства ввода используются для ввода данных или команд в компьютер: Мышь и клавиатура Геймпад и джойстик Цифровой фотоаппарат и цифровая видеокамера Устройство для биометрической аутентификации Сенсорный экран Графический планшет Сканер

Устройства вывода Мониторы и проекторы: В мониторе с электронно-лучевой трубкой (CRT) имеется три пучка электронов. Каждый пучок направляется на зерна цветного люминофора, которые светятся красным, синим или зеленым, когда пучок попадает на них. Жидкокристаллический экран (LCD) широко используется в ноутбуках и некоторых проекторах. Бывают двух видов: с активной матрицей и с пассивной матрицей. Светодиодный экран (LED) представляет собой жидкокристаллический экран, в котором используется светодиодная задняя подсветка. Экран на органических светодиодах (OLED) используется слой органического материала, который при воздействии электрического тока излучает свет.

Устройства вывода (продолжение) Принтеры и факс-машины - это устройства вывода, с помощью которых можно распечатывать файлы, хранимые на компьютере или передаваемые по телефонным каналам связи. Сканер используется для оцифровки изображений или документов (получения электронной копии документа). Динамики и наушники - это устройства вывода аудиосигналов.

Устройства вывода (продолжение) Мониторы и проекторы : Плазменные экраны - это еще один тип плоских экранов, поверхность экрана состоит из небольших ячеек, наполненных ионизированным газом, который светится при подаче электричества DLP — цифровая обработка света, технология, используемая в проекторах. Разрешение экрана монитора связано с уровнем точности воспроизведения изображения. Более высокое разрешение означает более высокое качество изображения. С разрешением экрана монитора связаны следующие понятия: пиксель, шаг точек, контрастность, частота кадров развертка, горизонтальное и вертикальное цветовое разрешение, соотношение сторон, собственное разрешение.

Выбор корпуса и блока питания Перед покупкой или модернизацией необходимо сначала определить потребности пользователя. Блок питания должен подавать как минимум на 25% мощности больше, чем требуется для установленных компонентов. В корпусе компьютера размещаются блок питания, материнская плата, память и другие компоненты. Если корпус и блок питания приобретаются по отдельности, следует проверить, все ли компоненты размещаются в новом корпусе и хватит ли мощности блока питания для их работы.

Выбор материнской платы При выборе материнской платы на замену проверьте, поддерживает ли она ЦП, ОЗУ, видеоадаптер и другие платы адаптеров. Процессорный разъем и чипсет материнской платы должны быть совместимыми с ЦП. Материнская плата также должна быть совместима с существующим радиатором и вентилятором, если используется старый ЦП. Существующий блок питания должен иметь разъемы, соответствующие новой материнской плате. Количество и тип гнезд расширения должны соответствовать существующим адаптерным картам. Новая материнская плата должна физически помещаться в уже существующий корпус компьютера.

Выбор ЦП Замена ЦП требуется, если ЦП не работает или не справляется с требованиями для выполнения текущих приложений. Перед приобретением ЦП проверьте, совместим ли он с уже существующей материнской платой: Новый ЦП должен иметь такой же тип разъема, что и чипсет. BIOS должен поддерживать новый ЦП. Новый ЦП может потребовать новый радиатор или вентилятор. Убедитесь в том, что напряжение питания ЦП установлено корректно. Веб-сайты производителей предоставляют информацию о совместимости ЦП и других устройств.

Характеристики ЦП и классификация В многоядерных процессорах два или более ядра в одной интегральной схеме имеют общий доступ к ОЗУ Кэш-память - 1,2,3 уровней (L1, L2 и L3) Максимальная скорость - максимальная скорость работы процессора без ошибок. Внешняя шина(FSB) – набор каналов связи между ЦП, чипсетом, платами расширения и ОЗУ 32-разрядные и 64-разрядные - количество команд, которые процессор может обработать единовременно.

Выбор радиатора и вентилятора Рекомендации по выбору радиатора/вентилятора Тип гнезда Физические спецификации материнской платы Размер корпуса Физическая среда

Выбор ОЗУ Новый модуль ОЗУ необходим, когда приложение зависают или компьютер часто выводит сообщения об ошибках.

Выбор плат адаптеров Платы адаптеров, также называемые платами расширения, предназначены для определенных задач и добавляют компьютеру дополнительную функциональность. Перед покупкой проверьте:

Выбор жестких дисков и приводов гибких дисков Признаки отказа устройства хранения данных или необходимости срочной замены: Необычный шум Сообщения об ошибках Повреждение данных и приложений Накопители, подлежащие замене: Твердотельные (SSD) Приводы оптических дисков Внешние накопители Жесткие диски Накопитель на гибких магнитных дисках (морально устарели)

Интерфейс жесткого диска Жесткий диск PATA (Parallel ATA) Изначально назывались ATA (Advanced Technology Attachment). С появлением SATA устройств, ATA переименовали в PATA. Используется 40-контактный / 80-жильный или 40-контактный / 40-жильный кабель. Жесткие диски SATA (Serial ATA) Подключаются к материнской плате, используя последовательный интерфейс. Имеют более высокую скорость передачи данных по сравнению с жесткими дисками PATA. Более тонкие кабели данных способствуют лучшей конвекции внутри корпуса. eSATA являются внешними накопителями SATA Жесткие диски SCSI (Small Computer Systems Interface) hard drives Используют 50- , 68- или 80-контактные разъемы. Возможно подключать до 15 устройств SCSI к одному SCSI контроллеру.

Small Computer Systems Interface (SCSI) Используется обычно для подключения жестких дисков и других устройств. Идеально подходит для высоко- производительных компьютеров, включая сетевые серверы, требующие высоких скоростей передачи и надежности. Устройства SCSI последовательно подключаются друг к другу, образуя цепь, называемую гирляндой (daisy chain). На каждом конце гирлянды располагается терминатор, для предотвращения переотражения от концов кабеля. Каждое устройство в цепи SCSI должно иметь уникальный идентификатор.

Типы SCSI

Выбор твердотельных накопителей В твердотельных накопителях (SSD) для хранения данных используется статическое ОЗУ вместо магнитных дисков. SSD накопители считаются очень надежными, поскольку не имеют подвижных частей. Рекомендации по выбору: Стоимость Внешний или внутренний Местоположение в корпусе Совместимость с системой Скорость Объем Потребляемая мощность

Выбор устройств чтения носителей Устройство чтения носителей (Media Reader или Card Reader) - это устройство, которое выполняет считывание и запись на разные типы карт памяти, применяемых в цифровых фотоаппаратах, смартфонах или MP3-плеерах.   Рекомендации по выбору: Внешний или внутренний Тип используемого разъема Типы поддерживаемых карт памяти

Выбор приводов оптических дисков Привод оптических дисков использует лазер для чтения и записи данных на оптических носителях. CD-ROM привод может только воспроизводить информацию, записанную на компакт-дисках(CDs). CD-RW привод выполняет чтение с компакт-дисков и запись на них. DVD-ROM выполняет считывание только с компакт-дисков и дисков DVD. Устройство DVD-RW выполняет чтение с компакт-дисков и дисков DVD и запись на них. Емкость дисков DVD значительно превышает емкость компакт-дисков. Устройство чтения Blu-ray (BD-R) может выполнять только чтение с дисков Blu-ray, компакт-дисков и дисков DVD. Устройство записи Blu-ray (BD-RE) выполняет чтение с дисков Blu-ray и DVD и запись на них. Емкость дисков Blu-ray значительно превышает емкость дисков DVD.

Выбор устройств ввода-вывода FireWire (IEEE 1394) — передача данных со скоростью 100, 200 или 400 Мбит/с, IEEE 1394b — со скоростью 800 Мбит/с. Параллельный (IEEE 1284) — передача данных с максимальной скоростью 3 МБ/с. Последовательный (RS-232) — скорость ранних версий не превышала 20 Кбит/с, скорость новых версий достигает 1,5 Мбит/с. SCSI (Ultra-320 SCSI) — подключение до 15 устройств со скоростью передачи до 320 МБайт/с. USB интерфейс широко распространен и используется во многих устройствах разных типов. USB (1.1) до 12 Мбит/с , USB 2.0 до 480 Мбит/с and USB 3.0 до 5Гбит/с. SATA интерфейс заменяет IDE и EIDE в качестве стандартного интерфейса для жестких дисков и твердотельных накопителей. Диски eSATA (external SATA) поддерживают функцию «горячей» замены.

Выбор внешнего накопителя Внешний накопитель подключается к внешнему порту USB, IEEE 1394, SCSI или eSATA. Рекомендации по выбору: Тип порта Емкость накопителя Скорость Портативность Потребляемая мощность

Специализированные компьютерные системы Рабочие станции CAD or CAM (CAx) Мощный процессор Высокотехнологичная видеокарта Максимальный объем ОЗУ Рабочие станции для монтажа звука и видео Специализированная звуковая плата Специализированная видеокарта Жесткий диск с высокими быстродействием и емкостью Два монитора Рабочие станции для виртуализации ОЗУ максимальной емкости Максимальное количество ядер ЦП

Специализированные компьютерные системы Игровой ПК Мощный процессор Высокопроизводительная видеокарта Звуковая плата с высокими техническими характеристиками Современная система охлаждения ОЗУ с высоким быстродействием и емкостью Система хранения данных с высоким быстродействием Специализированное игровое оборудование Домашние кинотеатр на основе ПК (HTPC) Специализированные корпуса и источники питания Аудиосистема объемного звука Разъем HDMI ТВ-тюнеры и кабельные платы Специализированный жесткий диск

Глава 1. Выводы Сфера информационных технологий охватывает использование компьютеров, сетевого оборудования и ПО для обработки, хранения, передачи и получения информации. Компьютерная система состоит из компонентов оборудования и программного обеспечения. Корпус компьютера и источник питания следует выбирать таким образом, чтобы они были совместимы с оборудованием, устанавливаемым в корпус, и позволяли добавлять дополнительные компоненты. Внутренние компоненты компьютера выбираются в соответствии с конкретными возможностями и функциями. Все внутренние компоненты должны быть совместимы с материнской платой.

Глава 1. Выводы (продолжение) При подключении устройств следует использовать подходящие типы портов и кабелей. К типичным устройствам ввода относятся клавиатура, мышь, сенсорный экран и цифровые камеры. В число типичных устройств вывода входят мониторы, принтеры и динамики. Корпуса, источники питания, ЦП и система охлаждения, ОЗУ, жесткие диски и адаптерные платы следует обновлять в случае отказа устройства или если устройство больше не соответствует требованиям пользователя. Для специализированных компьютеров требуется оборудование, соответствующее их конкретным функциям.