Всем привет, дорогие друзья. Рад вас видеть! Компьютеры входят в нашу жизнь все плотнее, а значит - мы просто обязаны знать больше о том, как они все-таки работают. Начнем пожалуй!
Начнем с основ
Я уже писал о том, из чего состоит компьютер, однако мало времени уделил именно принципу работы комплектующих. В данной статье я расскажу о том, как именно работают основные комплектующие (а во второй части разберем НЕ основное железо).
В основе всего лежит вот эта штука:
Это транзистор, и он имеет два положения - "0" (нет) и "1" (да). Этим, к слову, обусловлено использование двоичной системы счисления в компьютерах. И да, транзисторы в комплектующих далеко не такие, как на картинке.
Процессор
Выглядит данное устройство следующим образом:
Состоит процессор из текстолитовой подложки, кристалла, крышки. Интересует нас только кристалл, ибо в нем находится главный орган любого современного компьютера - транзистор.
Число транзисторов в процессоре может переваливать за несколько десятков миллиардов, и именно они, как я уже и говорил, выполняют основную работу.
Работа процессора возложена на транзисторы, однако самому процессору нужно взаимодействовать с системой, обмениваться данными, а также где-то хранить базовый набор инструкций, чтобы "знать" как выполнять то или иное действие. Для этого существует кэш.
Если вкратце - то это буфер между процессором и оперативной памятью, который бывает нескольких видов:
- L1 - самый быстрый и немногочисленный
- L2 - медленнее, но его больше
- L3 - медленный, но имеет самый большой объем
- L4 - очень редко встречается. Имеет огромный объем, но самую низкую скорость работы
Принцип работы хорошо описал Паша с канала "Этот компьютер". Допустим процессор - это школьник, который делает уроки. В таком случае для решения задачи ему нужна нужная страница учебника - это кэш L1.
Если нужной информации на данной странице нет, то нужно пролистать учебник - это кэш L2.
Если информации и там нет, то нужно взять другой, более подробный учебник - это кэш L3.
Если у процессора нет кэша 4-го уровня, то приходится идти вниз к книжному шкафу, чтобы найти нужную книгу - это оперативная память. Кэш L4 в данном случае - что-то вроде книжной свалки на столе.
Оперативная память
Оперативная память хранит в себе всю информацию, которая может понадобиться для выполнения текущей задачи. К примеру, при игре в игру, в оперативную память будет загружаться все от текста диалогов, до указаний процессора к видеокарте - где нужно взаимодействовать с текстурой.
Оперативная память также работает на транзисторах, но их число, как правило, меньше, чем в процессорах. Останавливаться на ней особого смысла не вижу - просто запомните, что это "буфер" - связующее звено между всеми комплектующими, которое хранит информацию, которая может понадобиться вот прямо сейчас.
Видеокарта
Видеокарта выводит изображение на экран, а также выполняет ряд других функций - например, она может делать просчеты сцены (профессиональные видеокарты), рендерить кадры в играх, а также использоваться при расчетах (видеокарты Nvidia Tesla, которые очень дорогие).
У видеокарты есть своя память, которая используется для нужд графического процессора - видеопамять. Это как оперативная память, только несколько быстрее, при этом хранит только информацию для нужд ГП (текстуры, карты света в играх и т.д).
Видеокарты бывают трех видов - офисные, игровые, профессиональные. Первые активно заменяются интегрированной в процессор графикой, тогда как чем отличаются вторые и третьи я подробно расписывал в одной из статей (ссылка будет в конце). Продолжим.
Видеокарта, как и процессор, состоит из ядер, способных обрабатывать потоки информации. Вот только если у процессора несколько "умных" и мощных ядер, то у видеокарты - пара тысяч "глупеньких", такое исполнение обусловлено задачами, для которых видеокарты и нужны.
Кстати, не забудь подписаться на нашу группу ВК со статьями, смешными картинками, а также обсуждениями и криворуким оператором.
Теперь подытожим. Процессор - мозг компьютера, который отдает все команды. Оперативная память - связующий узел, который хранит всю нужную информацию. Видеокарта - глаза компьютера, которые, к тому же, умеют хорошо обрабатывать графику.
Статья затянулась, поэтому на этом рассказ завершаю. Во второй части мы рассмотрим устройства хранения данных, устройства ввода-вывода, а также системы охлаждения и корпуса. Подписывайтесь, чтобы не пропустить! До скорого!
Вот ссылка на виды видеокарт
Читайте также:
- Почему видеокарты Tesla и Quadro такие дорогие?
- Самые безумные профессиональные видеокарты
- Самое дорогое железо в компьютерных магазинах