Материал: 5180

21

архитектуры, основанной на главном устройстве – материнская плата с общей системной шиной и стандартизованными внутренними и внешними разъемами для подключения разнообразных устройств. Схемотехника материнской платы была опубликована в открытой печати, чем вызвала большой интерес среди производителей электронной промышленности.

Этот подход получил название «принцип открытой архитектуры». Данный принцип предусматривал возможность комплектации ПК (сборку) из независимо изготовленных комплектующих, выпускаемых различными производителями любых стран мира.

Принцип открытой архитектуры заключается, прежде всего, в стандартизации аппаратного, а затем и программного обеспечения. Его можно выразить в следующих основных положениях:

модульность построения компьютерной системы;

наличие основного устройства ПК – материнская плата как база для сборки;

принятие стандартов на внутренние разъемы;

принятие стандартов на внешние разъемы – порты ввода-вывода;

возможность изменения конфигурации компьютерной системы по требованию пользователя;

возможность обновления (апгрейда – upgrade) c выделением отдельных факторов повышения производительности (расширение памяти, замена процессора и др.);

совместимость программного обеспечения снизу вверх;

выбор операционной системы и прикладных программ пользователем самостоятельно;

независимость производителей в выборе при комплектации ПК и другие факторы.

Все это привело к лавинообразному росту производителей персональных компьютеров, появлению все более новых и производительных комплектующих и периферийных устройств, разработке новых технологий и принципиально новых электронных устройств, подключаемых к ПК, последовательному насыщению рынка компьютеров.

Принцип открытой архитектуры может быть представлен с аппаратной точки зрения в виде следующей схемы, реализованной в материнской плате (рис. 9). Под дисковыми устройствами понимаются винчестер, флоппи дисковод,

22

CD-DVD приводы. Внутренние устройства – это модем, TV-FM тюнер, звуковая карта и другие.

Согласно представленной схеме все компоненты компьютера связаны между собой с помощью системной шины. Системная шина – основная магистраль, обеспечивающая сопряжение и связь всех устройств компьютера между собой. Системная шина включает в себя:

шину данных, предназначенную для параллельной передачи числовых кодов обрабатываемых символов. От разрядности шины данных зависит производительность компьютерной системы (16-, 32-, 64-разрядные и более);

шину адресов, передающую вычисляемые коды ячеек основной оперативной памяти, а также адреса портов ввода-вывода;

шину управления, отвечающую за передачу импульсов (управляющих сигналов) во все компоненты компьютерной системы.

Также системная шина предназначена для подключения компонентов ПК к системе энергопитания. Как видно из представленной схемы, системная шина обеспечивает три направления циркулирования информации:

1)между микропроцессором и оперативной памятью (она обозначена как процессорная шина, фактически является частью системной);

2)между микропроцессором и внутренними компонентами компьютера, подключенными через локальную шину;

3)между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств. Таким образом, системная шина — это «паутина», соединяющая между

собой все устройства и отвечающая за передачу информации между ними. Расположена она на материнской плате и внешне не видна. Системная шина — это набор проводников (металлизированных дорожек на материнской плате), по которым передается информация в виде электрических сигналов.

24

Одной из основных характеристик системной шины является внутренняя тактовая частота, поддерживаемая материнской платой. Она играет важную роль в оценке производительности компьютерной системы в целом. Чем выше тактовая частота системной шины, тем быстрее будет осуществляться передача информации между устройствами и, как следствие, увеличится общая производительность компьютера, т. е. повысится скорость компьютера.

Из рис. 6 видно, что продолжением системной шины являются локальные шины, которые обеспечивают связь между системной шиной и слотами (внутренними разъемами), в которые устанавливаются компоненты компьютера, такие как звуковая карта, видеокарта, плата TV-FM тюнера, модем и другие.

2.2. Системный блок

Внутри системного блока размещаются основные внутренние компоненты компьютера:

—блок питания;

—материнская плата;

—процессор (на материнской плате);

—платы адаптеров (звуковая, видео- и сетевая карты и др.);

—дисковые накопители (винчестер, CD-DVD-приводы, FDD-3`5`` и др.);

—соединительные шлейфы, шнуры и кабели;

—вентиляторы системы охлаждения внутренних компонентов (например, видеокарты);

—вентилятор и радиатор системы охлаждения процессора;

—слоты расширения (например, для USB портов).

Так как многие компоненты (например, звуковая и видеокарта) могут быть интегрированы на материнской плате, то не все они могут быть представлены как отдельные комплектующие элементы. Задняя панель корпуса ПК, как правило, содержит панели плат расширений с разъемами, заглушки разъемов, вентиляционное отверстие вентилятора блока питания.

Корпуса системного блока. Типоразмер корпуса системного блока зависит в основном от двух факторов: физических размеров материнской платы (основной аргумент) и количества подключаемых дисковых устройств. Большинство пользователей мало обращают внимание на выбор корпуса, считая, что априори он определяется выбранной материнской платой и является не более чем упаковочным «ящиком». Но это неправильный подход. Прежде всего,

25

он предназначен для защиты внутренних компонентов от воздействия окружающей среды и, во-вторых, обеспечивает бесперебойную работу компьютерной системы. Корпус в значительной степени определяет не только внешний вид компьютера, но и рассчитанную мощность блока питания, которая зависит от таких компонентов, как микропроцессор и видеокарта. В последнее время появилась тенденция к украшению внешнего вида системного блока, так называемый моддинг. Моддинг предлагает использовать корпуса причудливой формы, различной расцветки, применение подсветки и тому подобные атрибуты. Более подробно о моддинге можно узнать на специализированных сайтах (например, http://www.modding.ru) или в компьютерных журналах Мир ПК, Компьютер-Пресс, в которых периодически появляются статьи на эту тему.

2.3. Типоразмеры материнских плат и системных блоков

Существует несколько спецификаций IBM PC-совместимых компьютеров: XT PC – eXtended PC (расширенный персональный компьютер), AT PC – Advanced Technology PC (усовершенствованная технология персональных компьютеров) и ATX– Advanced Technology eXtended PC (усовершенствованная, расширенная технология персональных компьютеров). Каждая технология использовала все новые материнские платы.

Форм-фактор АТ. Полноразмерная материнская плата этого формфактора была разработана для компьютеров IBM РС/ХТ, а затем IBM РС/AТ. Размеры платы были 30,5х33 см. Помещалась она в корпуса Desktop (горизонтального исполнения) или Tower (вертикального исполнения). Как следует из названия Desktop, корпуса этого типа располагаются на письменном столе горизонтально, а сверху на него обычно устанавливался монитор. Типичные размеры корпуса 45*45*20 см. В корпусе такого типа размещались горизонтально 2 устройства формата 5,25” и вертикально 2 – формата 3,5”. Недостатки Desktop выяснились позднее: занимали большое место на рабочем столе и имели затрудненный доступ к внутренним устройствам. Тем не менее в таких корпусах выпускалось большинство ПК в 1983–87 гг.

Развитие этого ряда привело к появлению уменьшенного типа – корпуса системного блока Slim (который мог применяться и в вертикальном исполнении) с урезанным количеством отсеков. Slim рекламировались как недорогие решения для офисов. В корпус Slim монтировался базовый набор устройств, и по техническим условиям (мощность блока питания, мощность вентилятора) не