Основные устройства компьютера и его классы
Компьютер — универсальное устройство для работы с информацией: он принимает данные, обрабатывает, хранит и выдаёт результат. Поэтому в нём есть блоки для каждого из этих действий. Одни устройства стоят внутри корпуса, другие подключаются снаружи.
В системном блоке обычно находятся:
- материнская плата, к которой подключено всё остальное;
- процессор: он выполняет команды и считает;
- оперативная память: в ней лежит то, с чем компьютер работает прямо сейчас;
- жёсткий диск или SSD для постоянного хранения;
- видеокарта, которая формирует изображение для монитора;
- звуковая и сетевая карты (часто встроены в материнскую плату);
- блок питания;
- система охлаждения: радиаторы и вентиляторы.
По размеру и назначению компьютеры делят на классы. К большим относятся суперкомпьютеры. Серверы обслуживают сети, а персональные компьютеры (настольные, ноутбуки, планшеты) рассчитаны на одного пользователя.
Устройство процессора компьютера и его характеристики
Процессор состоит из арифметико-логического устройства, которое считает и сравнивает, устройства управления, которое организует работу всех блоков, и регистров. Регистры — очень быстрые ячейки памяти внутри процессора.
У процессора есть характеристики, которые часто спрашивают в тестах:
- модель;
- тактовая частота — сколько тактов работы он делает за секунду. Измеряется в герцах, у современных процессоров это гигагерцы (ГГц). Секунды и миллигерцы для этого не подходят;
- разрядность — максимальная длина двоичного кода, который процессор обрабатывает или передаёт одновременно;
- число ядер.
BIOS к характеристикам процессора не относится. Это программа, которая хранится на материнской плате и запускает компьютер при включении.
Устройства памяти компьютера: оперативная и внешняя
Память делят на внутреннюю и внешнюю. Главное различие в том, что происходит при выключении питания.
Оперативная память хранит программы и данные, которые выполняются сейчас. Она быстрая, но при выключении компьютера всё из неё пропадает.
Внешняя память служит для долговременного хранения программ и данных. К ней относятся жёсткий диск, SSD, флешка, оптический диск. Жёсткий диск — это именно внешняя память, а не оперативная и не часть процессора. Как на дисках организованы папки и документы, описано в теме файлы и файловая система.
Устройства ввода и вывода компьютера
Всё, что подключается к системному блоку снаружи, называют внешними устройствами. Их делят по направлению передачи информации.
Ввод (в компьютер): клавиатура, мышь, микрофон, веб-камера, сканер, цифровой фотоаппарат. Для ввода изображений подходят сканер и цифровой фотоаппарат. Принтер и плоттер изображения не вводят, а выводят.
Вывод (из компьютера): монитор, принтер, колонки, наушники, плоттер. Принтеры бывают лазерные, струйные и матричные.
В заданиях вида «впиши устройство» ориентируйся на действие. Если текст набирают, это клавиатура. Если фотографии переписывают с камеры, это цифровой фотоаппарат. Если сочинение выводят на бумагу, это принтер.
Как решить задачу про пропускную способность шины
Шина — набор линий, по которым данные передаются между устройствами. Её пропускная способность равна числу байтов, передаваемых за такт, умноженному на тактовую частоту.
Задача. Пропускная способность 32-разрядной шины равна 640 000 000 байт/с. Найди тактовую частоту.
- Разрядность 32 бита показывает, сколько битов шина передаёт за один такт. В байтах это 32 ÷ 8 = 4 байта за такт. О единицах измерения подробнее в теме измерение информации.
- Пропускная способность = 4 байта × частота, поэтому частота = 640 000 000 ÷ 4.
- Получаем 160 000 000 тактов в секунду, то есть 160 МГц.
Проверка: 160 000 000 × 4 = 640 000 000. Ответ сходится.
Где ошибаются чаще всего
- Путают оперативную и внешнюю память. Жёсткий диск хранит данные постоянно и относится к внешней памяти. Оперативная память очищается при выключении.
- Делят разрядность не на то. В задачах про шину биты нужно перевести в байты: 32 бита — это 4 байта, а не 32.
- Относят всё подряд к характеристикам процессора. Модель, тактовая частота, разрядность и число ядер подходят, а BIOS, объём диска и размер монитора нет.
- Путают ввод и вывод. Сканер вводит информацию в компьютер, принтер выводит её на бумагу.
По теме ученики присылают тесты на характеристики процессора и виды памяти, подписи основных частей компьютера, перечисление внутренних устройств с функциями, задачи на шину и мини-задачи на выбор устройства. Найди своё задание в списке выше. Если похожего нет, сфотографируй условие и получишь решение с ходом. Для вопроса «какое устройство выбрать» приводи по два аргумента: например, у ноутбука есть клавиатура и его можно носить с собой, а у планшета меньше возможностей для набора текста.