Собираем компьютер с нуля

Собираем компьютер с нуля


https://prezi.com/view/H1BlutgImlhYrlPk51Z5/

Тема исследования: Архитектура персонального компьютера.

Творческое название исследования:  Собираем компьютер с нуля.

Цель исследования: Какой компьютер купить для дома, а какой для офиса?

Гипотеза исследования:  компьютер для работы дома должен быть дешевле и по характеристикам проще, чем для офиса.

Задачи исследования:

  1. Собрать необходимую информацию в интернете;
  2. Провести опрос в интернете от чего зависит стоимость компьютера для дома и офиса;
  3. Проконсультироваться у учителей информатики и у менеджеров компьютерных магазинов;
  4. Проанализировать полученную информацию;
  5. Собрать идеальный компьютер для дома и офиса.
  6. Составить рекомендации для покупки компьютеров для дома и офиса;
  7. Сделать выводы.

Методы исследования:                                                                                           

  1. Изучение и обобщение полученной информации относительно компонентов компьютера;
  2. Исторический метод позволит изучить ход развития архитектуры ПК;
  3. Рассмотрение всех частей компьютера;
  4. Провести опрос и выяснить какими характеристиками должны обладать компьютеры для дома и офиса;
  5. По полученным характеристикам подобрать детали компьютеров.

Историческая хронология событий

http://www.timetoast.com/timelines/1798050

Ход исследования:

Для того чтобы проводить исследование по компьютерам мы решили собрать основную информацию по ним. И вот что мы нашли:

Персональный компьютер — компьютер, предназначенный для личного использования, цена, размеры и возможности которого удовлетворяют запросам большого количества людей. Созданный как вычислительная машина, компьютер, тем не менее, всё чаще используется как инструмент доступа в компьютерные сети.

Архитектура персонального компьютера — это описание его организации и принципов функционирования его структурных элементов. Включает основные устройства ЭВМ и структуру связей между ними, а также описание системы команд и памяти.

Персональный компьютер состоит из системного блока, клавиатуры, дисплея и манипулятора типа «мышь». В состав системного блока входят системная (материнская) плата с расположенными на ней функциональными элементами, устройства внешней памяти и блок питания.

Материнская плата — это один из важнейших элементов ЭВМ, определяющий ее облик и обеспечивающий взаимодействие всех подключаемых к материнской плате устройств.

На материнской плате размещены:

  • центральный процессор (ЦП);
  • отдельный или интегрированный с ЦП математический сопроцессор;
  • генератор тактовых импульсов с кварцевым резонатором;
  • оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);
  • постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), содержащее базовую систему ввода/вывода (BIOS);
  • перепрограммируемое ПЗУ(CMOS-RAM), содержащее настройки BIOS;
  • контроллеры прерываний, прямого доступа в память, оперативной памяти, накопителей на магнитных и оптических дисках, последовательных и параллельных интерфейсов (портов);
  • программируемые таймеры;
  • аудио и видеоадаптеры;
  • слоты (разъемы) расширения;
  • другие вспомогательные устройства.

В настоящее время наибольшее распространение в ЭВМ получили 2 типа архитектуры: принстонская (фон Неймана) и гарвардская. Обе они выделяют 2 основных узла ЭВМ: центральный процессор и память компьютера. Различие заключается в структуре памяти: в принстонской архитектуре программы и данные хранятся в одном массиве памяти и передаются в процессор по одному каналу, тогда как гарвардская архитектура предусматривает отдельные хранилища и потоки передачи для команд и данных.

Центральный процессор — это центральное устройство компьютера, которое выполняет операции по обработке данных и управляет периферийными устройствами компьютера.

В состав центрального процессора входят:

  • устройство управления (УУ);
  • арифметико-логическое устройство (АЛУ);
  • запоминающее устройство (ЗУ) на основе регистров процессорной памяти и кэш-памяти процессора;
  • генератор тактовой частоты (ГТЧ).

Устройство управления организует процесс выполнения программ и координирует взаимодействие всех устройств ЭВМ во время её работы.

Арифметико-логическое устройство выполняет арифметические и логические операции над данными: сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение и др.

Запоминающее устройство — это внутренняя память процессора. Регистры служат промежуточной быстрой памятью, используя которые, процессор выполняет расчёты и сохраняет промежуточные результаты. Для ускорения работы с оперативной памятью используется кэш-память, в которую с опережением подкачиваются команды и данные из оперативной памяти, необходимые процессору для последующих операций.

Генератор тактовой частоты генерирует электрические импульсы, синхронизирующие работу всех узлов компьютера. В ритме ГТЧ работает центральный процессор.

Память компьютера — это устройство, предназначенное для хранения информации.

Память бывает внутренняя и внешняя. Внутренняя память находится внутри компьютера и предназначена для хранения программ и их данных в процессе работы ЭВМ. Внешняя память предназначена для долговременного и энергонезависимого хранения программ и данных.

Внутренняя память подразделяется на оперативную и постоянную.

Оперативная память (RAM, random-access memory) служит для хранения программ и данных, с которыми работает процессор в данный момент. На оперативную память накладываются жесткие ограничения по скорости чтения и записи информации. Современные типы оперативной памяти не могут сохранять свое содержимое после выключения питания компьютера.

Постоянная память (ROM, read-only memory) служит для хранения программ, которые должны быть доступны компьютеру сразу после включения, еще до загрузки операционной системы. В постоянной памяти хранится программа первоначального тестирования, BIOS (базовая система ввода-вывода) компьютера. На отдельных микросхемах ROM, размешенных на платах расширения (видеокартах, сетевых адаптерах), хранятся BIOS этих плат.

По расположению микросхем модули памяти (планки) делятся на:

Односторонняя планка — модуль памяти, у которого микросхемы памяти расположены с одной стороны.

Двусторонняя планка — модуль памяти, у которого микросхемы памяти расположены с двух сторон.

Компьютер для дома:

Мы задали вопрос в интернете: «Какие возможности должен предоставлять домашний компьютер?». Вот такие ответы мы получили:

  1. Воспроизведение видео;
  2. Прослушивание музыки;
  3. Просмотр телепередач;
  4. Серфинг в Интернете;
  5. Отправка электронной почты;
  6. Подготовка документов и редактирование текстов.

Затем мы решили спросить у учителей информатики и менеджеров компьютерных магазинов: «От чего зависит стоимость компьютера для дома?». И получили вот такие ответы:

  1. Многоядерный процессор(2-х, 3-х или даже 4-ех);
  2. Оперативной памяти минимум 4 гигабайта;
  3. Емкий жесткий диск в среднем 500 гигабайт;
  4. Хорошая дискретная видеокарта для игр;
  5. Дисковод (можно даже Blu-ray);
  6. Красивый и прочный корпус;
  7. Мелкие добавки (тв-тюнер, спутниковый тюнер, кардидер и т.п.).

Из нашего опроса были выделены основные характеристики, которым должен соответствовать домашний компьютер и по ним мы решили подобрать идеальную модель домашнего компьютера:

Процессор — Intel Pentium Dual-Core E5200 (2.50ГГц, 2МБ, 800МГц, EM64T)Socket775.

Охлаждение для процессора пассивное — Scythe Ninja (SCNJ-1000).

Материнская плата — ASUS P5N7A-VM (GeForce 9300 + nForce 7301).

Оперативная память — Kingston KHX6400D2/1G (PC2-6400, CL5) x2 (2 Гбайт DDR2-800).

Жесткий диск — Western Digital WD7500AACS Green Power (750 Гбайт).

Оптический привод — NEC BC-5500A Slim (BD-R, DVD±RW, CD-RW).

ТВ—тюнер — A VerTV Duo Hybrid PCI-EII.

Звуковая плата — Creative X-Fi Xtreme Gamer.

Корпус — SilverStone Grandia GD02B-MT.

Блок питания — FSP Zen 400 (с пассивным охлаждением).

Итого: примерно 45 400 рублей.

Компьютер для офиса:

Мы задали вопрос в интернете: «Какие возможности должен предоставлять офисный компьютер?». Вот такие ответы мы получили:

  1. Подготовка документов и редактирование текстов;
  2. Работа с электронными таблицами и базами данных;
  3. Отправка электронной почты;
  4. Серфинг в Интернете.

Затем мы решили спросить у учителей информатики и менеджеров компьютерных магазинов: «От чего зависит стоимость компьютера для дома?». И получили вот такие ответы:

  1. Дешевый слабый процессор;
  2. 1-2 гигабайт озу;
  3. Встроенная видеокарта;
  4. Жесткий диск любой больше 40 гигабайт;
  5. Если нужен дисковод;
  6. Какой-нибудь простой корпус.

Из нашего опроса были выделены основные характеристики, которым должен соответствовать офисный компьютер и по ним мы решили подобрать идеальную модель офисного компьютера:

Процессор — Intel Pentium Dual-Core E5300(2.60ГГц, 2МБ, 800МГц, EM64T) Socket775.

Материнская плата — MSI P6NGM-FD (GeForce 7100 + nForce 630i) или Intel DG33TL (Intel G33).

Оперативная память — Samsung (PC2-6400, CL6) x2 (2 Гбайт DDR2-800).

Жесткий диск — Hitachi Deskstar P7K500 500 Гбайт.

Оптический привод — Sony NEC AD-7200S (DVD±RW).

Корпус — Foxconn TLM 566 (MiniTower, БП FSP 400 Вт).

Итого: примерно 11 100 рублей.

Рекомендации по выбору деталей компьютера:

Компьютер для дома:

  • Микропроцессор. Выбирайте машины с 2-ядерным процессором и частотой около 2-3 ГГц. Такие процессоры могут быть как 2-, так и 4-поточными, но если вы будете использовать компьютер для просмотра кино, прослушивания музыки и исследования просторов интернета, этот показатель не важен, вам вполне хватит и 2-поточного процессора. Советуем присмотреться к процессорам AMD Ryzen 3 1200 и Intel Core i5-7400.
  • Оперативная память. Необходимая и достаточная емкость «оперативки» в этом случае — 8 Гб и меньше.
  • Видеокарта. Вероятнее всего, видеокарта вам вообще не потребуется, поскольку для серфинга в интернете и просмотра видео вполне хватает интегрированного видео на материнской плате.
  • Жесткий диск. Для развлечений вполне хватит диска объемом 1 Тб. Этого достаточно для хранения фильмов и музыки, но если у вас очень большая коллекция, ищите что-то более объемное.
  • Если вы используете компьютер для мультимедиа, вам хватит SSD емкостью 120 Гб.
  • Материнская плата. Для мультимедийного компьютера подойдут B250/H270 (для Intel) и A320 (для AMD).
  • Блок питания. 400 Вт — вполне достаточная мощность для домашнего компьютера. Если вы планируете апгрейд, можно взять блок питания «с запасом» — 500 Вт.
  • Монитор. Если вы собираетесь использовать компьютер в качестве домашнего кинозала, вам потребуется Full HD-монитор с диагональю от 23 дюймов и выше. Для просмотра кинофильмов лучше выбрать широкоформатную матрицу (16:9). Если же вы будете использовать его преимущественно для выхода в интернет, то хватит и 18-20 дюймов. Как и для игр, для просмотра фильмов необходим монитор с коротким временем отклика, от 8 мс и меньше.

Компьютер для офиса:

  • Микропроцессор. Для офисного компьютера нужен такой же процессор, как и для домашнего ПК для развлечений, то есть 2-ядерный 2-поточный с частотой 2-3 ГГц. Например, AMD А8, A10 серии, Intel Pentium G4620.
  • Оперативная память. Для офисной работы будет достаточно 4 Гб.
  • Видеокарта. Отдельная видеокарта обычному офисному компьютеру не требуется, таким машинам хватает материнской платы с интегрированным видео.
  • Жесткий диск. Вам не понадобится диск объемом более 1 Тб. SSD. Для офисного компьютера подойдет SSD объемом 240 Гб, к примеру Silicon Power S60.
  • Материнская плата. Хватит и простой материнской платы — B250/H270 (для Intel) и A320 (для AMD).
  • Блок питания. Офисному компьютеру хватит блока питания мощностью 400 Вт.
  • Монитор. Поскольку такой компьютер будет использоваться в основном для офисных программ вроде Word и Excel, нет необходимости тратиться на большой монитор — недорогого матового монитора с диагональю 20 дюймов будет более чем достаточно.

Вывод:

Мы выяснили, что стоимость компьютера зависит от его архитектуры.

Мы узнали, что архитектура компьютера – это логическая организация и структура аппаратных и программных ресурсов вычислительной системы. Архитектура заключает в себе требования к функциональности и принципы организации основных узлов ЭВМ.

Внешняя архитектура современного персонального компьютера представляет собой соединение монитора, клавиатуры, мыши и акустической системы к системному блоку.

Внутренняя архитектура современного персонального компьютера определяется схемой его чипсета, набором микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций. Чипсет в компьютере выполняет роль связующего компонента, обеспечивающего совместное функционирование подсистем памяти, ЦПУ, ввода-вывода и других. Выбор типа чипсета зависит от процессора, с которым он работает, и определяет разновидности внешних устройств (видеокарты, винчестера и др.).

Как мы выяснили в ходе исследования, от целей, для которых вы собираетесь использовать компьютер, зависит его комплектация, а, следовательно, и цена. Так мы выяснили, что, на самом деле, домашний компьютер получается дороже, чем офисный из-за своей внутренней комплектации. Именно поэтому стоит разобраться со всеми тонкостями, чтобы не переплачивать за лишний функционал — или, что еще хуже, не купить компьютер, который не соответствует задачам.

Используемые источники:

  1. Исследование архитектуры и способов оценки параметров персональных компьютеров

https://docplayer.ru/62295071-Issledovanie-arhitektury-i-sposobov-ocenki-parametrov-personalnyh-kompyuterov.html

  1. Методика изучения архитектуры персонального компьютера

https://lektsii.org/11-39873.html

  1. Анализ ПК

http://studbooks.net/2242614/informatika/analiz

  1. Как выбрать компьютер: решения для дома и офиса

http://www.aif.ru/boostbook/kak-vybrat-komp-juter.html