ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КОМПЬЮТЕРА

Основными компонентами компьютера являются процессор, материнская плата, видеокарта, оперативная память, жесткий или SSD диски, блок питания и корпус. Каждый из этих компонентов имеет свои характеристики и совместимости, а правильный выбор зависит от того, для каких целей вы выбираете компьютер.

ПРОЦЕССОР

Процессор является основной частью компьютера. Именно эта деталь отвечает за его мощность и скорость. На сегодняшний день существует множество видов процессоров, принадлежащих двум известным конкурирующим производителям, «АМВ» и «Intel».

Существует пять основных видов процессоров:

1. Буферный. Это процессор, которые осуществляет промежуточную обработку информации, которой обменивается ЦП.
2. Препроцессор. По сути, это как буферный процессор, выполняющий ту же работу.
3. CISC. Выпускается компанией Intel, является вычислителем с большим количеством команд.
4. RISC. Это альтернатива предыдущего процессора, вычислитель с сокращенным количеством команд. Принцип такого устройства основан на использовании обычных команд и сборке более тяжелых команд на их основе. Благодаря такому подходу, процессор становится производительней и компактней, кроме того, снижается его стоимость и энергоемкость. Сейчас крупные компании разрабатывают поколение микропроцессоров, работа которых будет основана на смешанной технологии, включающей в себя признаки как CISC, так и RISC видов.
5. Клон. Процессор-клон, который изготавливается посторонними компаниями, при наличии лицензией или с ее отсутствием. Клоны являются собственной разработкой производящих компаний. Они либо полностью, либо отчасти могут иметь совместимость с настоящими изделиями компании Intel. Процессоры-клоны имеют индивидуальные параметры. Иногда клоны могут составить хорошую конкуренцию известным компаниям. Самыми популярными компаниями, изготавливающими такие процессоры, можно назвать «Cyrix», «AMD», «NexGen» и «Texas Instruments».

Модели процессоров имеют такие отличия между собой:

1. Скорость работы, которая измеряется в герцах. Количество ГГц указывает, сколько операций устройство способно выполнить за конкретное время.

2. Количество ядер. Раньше существовали только одноядерные процессоры, но
в наши это устройство часто имеет два и более.

3.Кэш-память, состоящая из трех уровней. Она содержит данные, с которыми
устройство проводит работу в настоящий момент. Первый уровень
начинается от 8 килобайт, а последний может доходить до 16384 и
используется далеко не в каждом процессоре.

4. Тактовая частота, влияющая на производительность ЭВМ. Вычисляется в
герцах.

материнская плата

ATX

ATX

Такой тип подойдет начинающему и продвинутому пользователю компьютера. ATX часто включает около пяти слотов PCI-Express и/или PCI. Размер ~ 30x25 см.

MICRO-ATX (mATX)

Micro ATX

Подойдет для решения базовых задач в домашнем использовании. Возможно установить до шести карт расширения. Размер ~ 24x24 см.

MINI-ITX

Mini ITX

MINI-ITX - укороченная и компактная версия ATX. Применяется в тех же областях что и ATX. На борту материнской платы mITX 3 слота расширения. Размер ~ 17x17 см.

Flex-ATX

Flex ATX

Используется в компьютерах где высокая производительность не требуется. В силу малой производительности цены небольшие. Встроенно 3-4 слотов расширения, в зависимости от производителя. Размер ~ 22x19 см.

NLX

NLX

Редкий тип использующаяся в вертикальных системных блоках. Подойдет для домашнего компьютера. Содержит в себе 3 слота расширения + возможно привязать карту-расширитель для дополнительных слотов расширений. Разъемы SATA добавляется расширительными картам. Размер составляет 40x40x10 см.

Дисковое пространство

Как упоминалось выше, чипсет играет прямую роль в выборе того, какой процессор получиться использовать с материнской платой. Чипсет также определяет модель и скорость устанавливаемой памяти. Размер материнки и количество слотов памяти также определит общий объем устанавливаемой памяти. Подумайте, сколько памяти потребуется на компьютере, а также если захотите добавить побольше позднее.

Оперативная память

Количество и тип слотов расширения и разъемов важны для того, что будет размещено в компьютере. Если есть периферийные устройства, для которых требуется определенный разъем или тип разъема, например USB 3.0, eSATA, Thunderbolt, HDMI или PCI-Express. Убедитесь, что есть материнская плата, поддерживающая такое соединение. Возможно установливать карты расширения для добавления некоторых разъемов, но помните что лучше работают разъемы встроенные в чипсет материнской платы.

• USB 3.0
• ESATA
• HDMI
• DisplayPort
• Thunderbolt
• PCI Express

Особенности типов материнских плат

Особенности типов - дополнительные компоненты, которые встроенны но не требуются для работы, но полезны. Сюда относятся функции: бортовой и беспроводной, аудио- или RAID-контроллер, Wi-Fi адаптер. Когда у вашего типа материнской платы больше функций, чем нужно, это не проблема, так как их работа отключаются в BIOS. По желанию покупайте и без дополнительных функций:

• Настройки BIOS
• Виртуальная графика
• Кэширование SSD
• Разные типы графических карт

Разгон компонентов (Overclocking).

Если планируете разгон процессора, убедитесь что плата его поддерживает. Например, чипсет должен уметь поддерживать корректировку множителей и напряжений ЦП, которые не все чипсеты позволят. Кроме того, материнские платы, которые предлагают улучшенное управление питанием и надежные функции, обеспечивают высокий уровень стабильности.

видеокарта

Размеры видеокарты

1. Длина. Обычно имеют длину от 20 см. Некоторые мощные модели, такие как графические карты для игр высокого уровня, могут быть более длинными и достигать 30 см или даже более. Например, видеокарта NVIDIA GeForce RTX 3080 имеет длину около 28 см.
2. Высота. В большинстве случаев высота видеокарты составляет примерно 11 см. Однако некоторые модели могут иметь более высокие охлаждающие системы или дополнительные конструктивные элементы. Поэтому этот показатель может достигать 12–13 см.
3. Толщина. Обычно толщина видеокарты составляет около 2 см. Однако это значение может варьироваться в зависимости от конкретной модели и охлаждающей системы, используемой производителем.

Производительность

1. Частота ядра. Указывает на скорость работы графического процессора (GPU). Это значение измеряется в мегагерцах (МГц) или гигагерцах (ГГц). Например, видеокарта NVIDIA GeForce GTX 1080 имеет частоту ядра около 1607 МГц.
2. Количество потоковых процессоров. Отвечают за обработку параллельных задач и определение общей производительности. У видеокарты AMD Radeon RX 5700 XT имеется 2560 потоковых процессоров.
3. Пропускная способность памяти. Определяет скорость передачи данных между графическим процессором и видеопамятью. Это значение измеряется в гигабайтах в секунду (ГБ/с). Например, у AMD Radeon RX 6800 XT пропускная способность памяти составляет около 512 ГБ/с.

Видеопамять

В обработке и хранении графических данных видеопамять играет важную роль. Вот некоторые конкретные значения, связанные с видеопамятью:

1. Объем. Указывает на количество доступной памяти на видеокарте для хранения графических данных. Обычно указывается в гигабайтах (ГБ). Например, NVIDIA GeForce GTX 1060 может быть доступна с объемом видеопамяти 3 ГБ или 6 ГБ.
2. Тип. Определяет архитектуру и характеристики памяти на видеокарте. Некоторые распространенные типы включают GDDR6, GDDR5X, GDDR5 и DDR4.

Разрядность шины памяти

Разрядность шины памяти является важным техническим параметром видеокарты, определяющим количество данных, которые могут быть переданы между графическим процессором и видеопамятью за один такт. Чем выше этот показатель, тем больше данных может быть передано одновременно, что влияет на производительность видеокарты.

1. 64-бит. Видеокарты с разрядностью шины памяти 64 бит обычно встречаются в бюджетных моделях или в интегрированных графических процессорах.
2. 128-бит. Является распространенным вариантом на видеокартах среднего уровня.
3. 256-бит. Видеокарты с разрядностью шины памяти 256 бит обычно предлагают более высокую производительность и могут быть использованы для игр и профессиональных задач.
4. 384-бит. Высокопроизводительные видеокарты для игр и профессиональных задач могут иметь разрядность шины памяти 384 бит и выше, что обеспечивает еще большую пропускную способность и производительность.

Питание

При выборе важно учитывать следующие аспекты:

1. Потребляемая мощность. Указывает, сколько энергии устройству требуется во время работы. Это значение обычно выражается в ваттах (Вт).
2. Рекомендуемая мощность блока питания. Производители указывают минимальную, необходимую для нормальной работы.
3. Разъемы питания – 6-контактный разъем PCIe, 8-контактный разъем PCIe или комбинированный разъем 6+2-контакта PCIe.
4. Энергоэффективность. Измеряется в мегагерцах на ватт (МГц/Вт) и может быть полезным показателем при выборе видеокарты с учетом энергосбережения.

Охлаждение

Охлаждение видеокарты играет важную роль в ее производительности и долговечности. Основные аспекты охлаждения, на которые следует обратить внимание:

1. Вентиляторы. Некоторые модели имеют два или три вентилятора для более эффективного охлаждения.
2. Радиаторы. Представляют собой металлические конструкции, обычно изготовленные из алюминия или меди, которые помогают отводить тепло от графического процессора.
3. Тепловые трубки. Некоторые видеокарты оснащены тепловыми трубками, которые помогают распределить и отвести тепло от графического процессора к радиаторам. Обычно изготавливаются из меди и содержат теплоноситель.
4. Термопаста. Применяется для улучшения теплопередачи между графическим процессором и радиаторами.

Профессиональные видеокарты

Профессиональные видеокарты предназначены для выполнения сложных и требовательных задач в таких областях работы, как компьютерная графика, дизайн, архитектура, инженерное моделирование, научные исследования, медицинские приложения и другие профессиональные области.

Они имеют некоторые особенности и отличия:

1. Высокая производительность. Обладают большим количеством ядер и высокой тактовой частотой, что позволяет им обрабатывать сложные графические вычисления и задачи более эффективно.
2. Большой объем видеопамяти. Это позволяет обрабатывать большие объемы данных и сложные 3D-модели. Это особенно важно при работе с текстурами высокого разрешения, многоканальными данными для аудио и видео.
3. Поддержка множества мониторов. Обычно имеют несколько портов вывода, таких как DisplayPort или HDMI, и могут выводить изображение на несколько экранов одновременно.

Продвинутые видеокарты

Вот некоторые причины, по которым продвинутые видеокарты могут быть полезными:

1. Игры и виртуальная реальность. Способны обрабатывать сложные графические сцены в играх с высоким разрешением и поддержкой трассировки лучей. Они обеспечивают плавный геймплей, высокую частоту кадров и более реалистичные визуальные эффекты.
2. Работа с графикой и видео. Продвинутые видеокарты идеально подходят для профессионалов в области графического дизайна, анимации, видеомонтажа и 3D-моделирования.
3. Поддержка современных технологий. Обычно поддерживают последние графические технологии, такие как DirectX, OpenGL и Vulkan.

Пассивное охлаждение

Пассивное охлаждение – это метод охлаждения компонентов без использования активных вентиляторов. Оно полагается на естественную конвекцию и теплоотвод. Основными элементами пассивного охлаждения на видеокарте являются радиаторы, тепловые трубки, пассивные кулеры.

Преимущества пассивного охлаждения включают отсутствие шума от вентиляторов, что делает видеокарту более тихой, а также отсутствие движущихся частей, что уменьшает риск поломок. Однако пассивное охлаждение может иметь ограничения в производительности по сравнению с активным, особенно в случае интенсивных нагрузок или при высоких температурах окружающей среды.

Фирма-производитель видеокарт

На сегодняшний момент производством видеочипов занимаются всего две корпорации: NVIDIA и AMD (в скором времени к ним присоединится компания Intel). Итак, эти компании разрабатывают только видеочипы и референсные версии видеокарт.

Референсные видеокарты представляют собой эталонную версию видеокарты от производителя видеочипа (AMD или NVIDIA), которые снабжаются оптимальными значениями тактовых частот, системой охлаждения на турбине и фирменным дизайном.

А поскольку эти две компании не могут произвести необходимое количество видеокарт, которое бы удовлетворяло спрос, то они предоставляют право производства видеокарт на основе их чипов другим компаниям, таким как Asus, MSI, Gigabyte, Palit, Zotac и др. Этим компаниям разрешается изменять систему охлаждения, внешний вид видеокарты и производить разгон видеочипа. Версии таких видеокарты принято называть не референсными или кастомными.

Так какие же видеочипы лучше, от компании AMD или от NVIDIA? Давайте разберемся!

Видеокарты на чипах AMD более доступны по цене, но они не такие производительные, как видеокарты на чипах NVIDIA и к тому же сильно греются. Видеокарты на чипах NVIDIA обладают высокой производительностью, но и стоимость на них гораздо выше, чем на AMD.

Что касается кастомных видеокарт, то тут всё сложнее. Каждый производитель разрабатывает свою систему охлаждения, схему питания видеокарты, оптимизирует тактовые частоты. Всё это влияет на стабильную работу видеоадаптера. У каждого производителя есть удачные модели видеокарт и не очень удачные. И чтобы не прогадать с выбором видеокарты, необходимо внимательно изучить отзывы и результаты тестирования в бенчмарках и играх.

Совместимость видеокарты с комплектующими компьютера

Видеокарты, обладающие высокой производительностью, как правило имеют дополнительное питание, которое идет напрямую от блока питания. Дополнительное питания видеокарты представляет собой либо 6-pin, либо 8-pin, а в более мощных видеокартах стоят 8-pin + 6-pin-овые разъемы. И при выборе блока питания нужно смотреть, есть ли у него необходимы разъемы для видеокарты.

Как правило, производители видеокарт устанавливают рекомендуемую мощность блока питания для своей видеокарты, узнать это можно в характеристиках видеокарты.

К тому же, если вы собираетесь установить две видеокарты в Crossfire или SLI режиме, то вам понадобится блок питания в полтора раза мощнее.

Еще одним важным моментом при выборе видеокарты, является её совместимость с корпусом, т.к. не во всех корпусах есть необходимое место под любую видеокарту. Чтобы правильно подобрать корпус компьютера необходимо сравнить две характеристики: «максимальную длину видеокарты» в характеристиках корпуса и «длину видеокарты» в характеристиках видеокарты.

Объем и тип видеопамяти

Как уже упоминалось выше, для хранения сформированного изображения видеокарте нужна внутренняя память, чем она больше, тем лучше. Оптимальный объем видеопамяти на сегодняшний момент составляет — 4 Гб. Этого вполне хватает для поддержания высокого FPS в некоторых играх на ультра-настройках графики. Например, в GTA 5 в меню настройки графики есть шкала заполняемости видеопамяти, на которой можно увидеть сколько нужно памяти при разном качестве текстур, воды, частиц и т.д.

Одним из важнейших параметров видеокарты является пропускная способность типа памяти, чем она больше, тем быстрее обрабатывается изображение. Самой высокой пропускной способностью на сегодняшний момент обладают видеокарты с типом памяти GDDR6, которая составляет 16 Гбит/с. Это в два раза больше, чем у предыдущего поколения памяти GDDR5 (8 Гбит/с). При этом напряжение у GDDR6 снижено на 10% по сравнению с GDDR5.

оперативная память

Оперативная память бывает статической (SRAM) и динамической (DRAM). Первая имеет высокую скорость реагирования и, соответственно, цену, вторая является компромиссным вариантом, поэтому используется для массового производства.

DRAM, в свою очередь, делят на несколько типов: от DDR до DDR4. Цифра после букв означает поколение «оперативки»: чем больше цифра, тем моложе и лучше ОЗУ.

жесткий или SSD

Жесткий диск

Жесткий диск (или HDD) — устройство хранения данных, принцип записи информации в котором заключается в намагничивании областей на поверхности магнитных дисков (пластин). Магнитный диск представляет собой поверхность, изготовленную из алюминия, керамики или стекла с нанесенным на нее слоем ферромагнетика.

Для организации хранения данных магнитный диск разбивается на дорожки и сектора, а совокупность дорожек, расположенных одна над другой (на нескольких магнитных дисках), называется цилиндром.

В зависимости от объема памяти, внутри корпуса HDD могут находиться до восьми пластин. Пластины крепятся к шпинделю, вращающемуся со скоростью от 4 до 15 тысяч оборотов в минуту (rpm). Запись и чтение информации с пластины осуществляется при помощи магнитной головки.

За управление работой HDD отвечает электронная плата управления. На ней размещены центральный процессор с интегрированной ПЗУ, сервоконтроллер, кэш-память. Объем кэш-буфера в современных HDD достигает 512 МБ.

В зависимости от типоразмера жесткие диски можно разделить на две группы: 2.5-дюймовые HDD и 3.5-дюймовые. Из-за меньших габаритных размеров первые нашли массовое применение в ноутбуках. Диски формата 3.5″ повсеместно применяются в персональных компьютерах, сетевых хранилищах и системах видеонаблюдения.

В зависимости от области применения жесткие условно делятся на несколько классов:

1) Жесткие диски для персонального компьютера

2) Диски для NAS

3) Серверные HDD

4) Для систем видеонаблюдения

Твердотельный накопитель

Твердотельный накопитель (или SSD) — устройство, использующее для хранения информации флеш-память.

Существует 4 типа флеш-памяти применяемых в SSD:

1. SLC (Single-Level Cell) — память с одноуровневой структурой ячеек. В ячейке SLC памяти может храниться только 1 бит. SLC-память характеризуется высокой надежностью и скоростью доступа к данным, большим числом циклов перезаписи, а также высокой стоимостью (цена за 1 ГБ памяти).
2. MLC (Multi-Level Cell) — память с многоуровневой структурой ячеек. В одной ячейке MLC памяти может храниться 2 бита. MLC память обладает меньшей надежностью и выносливостью (количество циклов перезаписи), но при этом и стоит дешевле чем SLC.
3. TLC (Triple-Level Cell) — память с тремя битами в ячейке. Следующая ступень развития флеш-памяти. Обладает меньшим количеством циклов перезаписи и скоростью доступа к данным. Но цена за гигабайт памяти гораздо ниже, чем у MLC.
4. QLC (Quad-Level Cell) — память с возможностью хранить 4 бита в одной ячейке. Последняя (на текущий момент) ступень развития флеш-памяти. По сравнению с предшественниками, обладает меньшей надежностью и скоростью доступа к данным, но гораздо привлекательнее по соотношению стоимость/объем памяти.

Помимо различных типов ячеек для флеш-памяти существует такое понятие, как многослойность. До определенного момента времени производитель наращивал емкость кристалла памяти за счет увеличения количества бит в одной ячейке и уменьшения физического размера ячейки (техпроцесс). Но бесконечно уменьшать размер ячеек нельзя, как и увеличивать их плотность.

На смену двумерной (планарной) памяти пришла трехмерная многослойная память 3D NAND. Сейчас производители освоили процесс производства 96-слойной флеш-памяти 3D NAND, а также представили образцы 128-слойной флеш-памяти.

Кроме типа флеш-памяти есть еще один важный момент, на который необходимо обратить внимание при выборе SSD накопителя — используемый контроллер.

Контроллер управляет операциями чтения/записи данных в ячейки памяти, следит за их состоянием, выполняет коррекцию ошибок, выравнивание износа ячеек, а также другие вспомогательные функции.

В зависимости от используемого контроллера, показатели скорости работы двух SSD, построенных на одной и той же памяти, могут значительно различаться в пользу накопителя с более современным контроллером.

На момент написания статьи актуальными котроллерами являются: SMI SM2263XT, SMI SM2262EN, Phison PS5012-E12, Phison PS5008-E8, Realtek RTS5762, RTS5763DL, Marvell 88ss1093, Samsung Phoenix.

1) SSD накопители SATA — подключаются по интерфейсу SATA3, скорость линейной записи достигает 500 Мбайт/с, чтения — 540 Мбайт/с. Данные накопители можно встретить в ПК и ноутбуках средней ценовой категории.

2) SSD накопители M.2.

Информация актуальна для города «Екатеринбург»

2.1) Без поддержки NVMe — подключаются в M.2 разъем, скорость линейной записи достигает 530 Мбайт/с, чтения — 560 Мбайт/с.

2.2) С поддержкой NVMe — подключаются в M.2 разъем, скорость линейной записи достигает 2500 Мбайт/с, чтения — 3400 Мбайт/с. Встречаются в компьютерах и ноутбуках средне-высокого ценового диапазона.

3) SSD накопители PCI-E — подключение выполняется через разъем PCI-E(в большинстве своем это адаптер PCI-E в который установлен SSD M.2 с поддержкой NVMe), скорость линейной записи может достигать 3000 Мбайт/с, чтения — 3400 Мбайт/с.

блок питания

В первую очередь классификация источников питания осуществляется по принципу действия. Основных вариантов здесь два:

• трансформаторный (линейный);
• импульсный (инверторный).

Трансформаторный блок состоит из понижающего трансформатора и выпрямителя, преобразующего переменный ток в постоянный. Далее устанавливается фильтр (конденсатор), сглаживающий пульсации и прочие элементы (стабилизатор выходных параметров, защита от коротких замыканий, фильтр высокочастотных (ВЧ) помех).

Преимущества трансформаторного блока питания:

• высокая надежность;
• ремонтопригодность;
• простота конструкции;
• минимальный уровень помех или их отсутствие;
• низкая цена.

Недостатки — большой вес, крупные габариты и небольшой КПД.

Импульсный блок питания — инверторная система, в которой происходит преобразование переменного напряжения в постоянное, после чего генерируются высокочастотные импульсы, которые проходят ряд дальнейших преобразований (подробнее здесь). В устройстве с гальванической развязкой импульсы передаются к трансформатору, а при отсутствии таковой — напрямую к НЧ фильтру на выходе устройства.

Благодаря формированию ВЧ сигналов, в импульсных блоках питания применяются малогабаритные трансформаторы, что позволяет уменьшить размеры и вес устройства. Для стабилизации напряжения используется отрицательная обратная связь, благодаря которой на выходе поддерживается постоянный уровень напряжения, не зависящий от величины нагрузки.

Достоинства импульсного блока питания:

• компактность;
• небольшой вес;
• доступная цена и высокий КПД (до 98%).

Кроме того, следует отметить наличие дополнительных защит, обеспечивающих безопасность применения устройства. В таких БП часто предусмотрена защита от короткого замыкания (КЗ) и выхода из строя при отсутствии нагрузки.

Минусы — работа большей составляющей схемы без гальванической развязки, что усложняет ремонт. Кроме того, устройство является источником помех высокой частоты и имеет ограничение на нижний предел нагрузки. Если мощность последней меньше допустимо параметра, агрегат не запустится.

Инвертор — популярное среди автовладельцев устройство, способное преобразовывать постоянное U 12/24 Вольта в переменное 220 Вольт. Инверторные БП питаются от автомобильного аккумулятора U. Применяя устройств, стоит учесть, что оно подходит для электроприемников, не требующих идеальной синусоидальной формы сигнала. Кроме того, стоит учитывать мощность подключаемых приборов.

Преимущества:

• небольшие габариты и вес;
• наличие защиты от скачков напряжения;
• простота и удобство применения.

Недостатки — относительно высокая стоимость, а также небольшая надежность микропроцессорной управляющей платы.

охлождение

В компьютерах используются два типа охлаждающих систем:

воздушная — на основе кулеров;

жидкостная.

Первая более распространена благодаря меньшей цене. Это классический вариант охлаждения, который используется многие годы. Принцип действия такой системы основан на кулерах (вентиляторах), которые прикреплены к нагревающимся элементам через радиатор. Чем выше производительность системы, тем мощнее требуется охлаждение.