К материнской плате, являющейся основным элементом системного блока, подключаются практически все составляющие элементы компьютера, через нее осуществляется их взаимодействие. Важной характеристикой материнской платы является количество имеющихся слотов расширения и их типы. Слотами расширения называются разъемы, в которые могут устанавливаться дополнительные устройства - контроллеры или адаптеры, называемые также платами или картами расширения. Это может быть видеокарта, аудиокарта, модем и другие устройства.

При наличии в системном блоке дополнительных компонентов с повышенным тепловыделением (а это, как правило, производительные видеокарты и многие современные винчестеры) необходимо использовать корпуса с дополнительными вентиляторами.

Корпус системного блока

Имеются различные варианты конструктивного и дизайнерского оформления системного блока. Можно выделить следующие основные типы используемых корпусов персонального компьютера: desktop, slimline, minitower, miditower, bigtower.

Общим для системных корпусов типа desktop и slimline является то, что системная плата устанавливается в них горизонтально, а в корпусах типа tower - вертикально.

Кроме материнской платы в корпусе устанавливается блок питания, а также предусматриваются установочные места для дополнительных устройств. От размеров корпуса зависит количество установочных мест и удобство установки и замены компонентов системного блока, что играет немаловажную роль для тех, кто периодически выполняет апгрейд (модернизацию) компьютера.

Из индикаторов, как правило, всегда имеется индикатор наличия питания, постоянно горящий после нажатия кнопки Power, и периодически светящийся индикатор работы жесткого диска компьютера. Разъемы задней панели ПК служат для подключения внешних или иначе называемых периферийных устройств и подачи напряжения питания.

Возможность установки дополнительных вентиляторов может иметь значение при сборке мощного игрового компьютера. Вентиляторы, устанавливаемые на передней стенке, как правило, используются для обдува винчестера, что иногда бывает не лишним. Порой применяют вентиляторы, устанавливаемые на боковой стенке, что улучшает отвод горячего воздуха от процессора и видеокарты.

В основу архитектуры IBM PC-компьютеров положен принцип шинной организации связей между процессором и остальными компонентами компьютера. Хотя с тех пор неоднократно менялись типы используемых шин и их устройство, но архитектура - основной принцип внутренней организации компьютера - осталась без изменений. Устройство компьютера изображено на схеме ниже.

Центральный процессор (CPU) является ядром компьютерной системы. Связь с остальными компонентами осуществляется посредством внешней шины процессора. Внутри процессора имеются шины для взаимодействия между собой АЛУ, устройства управления и регистров памяти. Внешняя шина процессора состоит из линий, по которым передаются данные, адреса (указывающие, откуда берутся и куда передаются эти данные) и команды управления. Поэтому общая шина подразделяется на шину данных, шину адреса и шину управления. По каждой линии может передаваться один бит данных, адреса или команды управления. Количество линий в шине называется разрядностью шины. Разрядность шины определяет максимальное количество одновременно передаваемых бит, отчего в свою очередь зависит общая производительность компьютера. То есть чем больше разрядность шины, тем больше данных одновременно может передаваться, тем выше производительность. Вторым параметром, влияющим на производительность, является скорость передачи данных по шине, которая определяется тактовой частотой шины.

Частота шины - достаточно важная характеристика, но все же не определяющая производительность компьютера. Наиболее важными параметрами для общей производительности компьютера являются тактовая частота и разрядность центрального процессора. И это естественно по многим причинам. Именно процессор выполняет основные задачи по обработке данных, часто инициирует и управляет обменом данных. Тактовая частота определяет скорость выполнения операций, а разрядность - количество данных, обрабатываемых в процессе одной операции.

Поскольку данные в процессе работы хранятся в оперативной памяти, важным параметром является скорость записи в память и чтения из памяти, определяемая как время доступа к памяти. Если в процессе работы CPU приходится считывать данные и программы с внешних устройств и накопителей, на общее быстродействие начинает влиять скорость обмена данными, обеспечиваемая контроллером устройства, и быстродействие самого устройства.

Из внешних устройств очень большое влияние на производительность мультимедийного компьютера оказывает видеоконтроллер или видеокарта. При большом потоке видеоданных, используемом в современных играх, требуются быстродействующие видеокарты с видеоускорителями, или акселераторами.

Кроме рассмотренных устройств немаловажную роль играют: BIOS (базовая система ввода-вывода) и набор системных программ, определяющий многие параметры взаимодействия элементов компьютера. BIOS записывается и хранится в микросхеме постоянной памяти. В современных компьютерах для этих целей применяются микросхемы на основе флэш-технологии, позволяющие многократно перепрограммировать или, как говорят, перепрошивать BIOS.

К одной из микросхем или, как часто говорят, чипе хранятся установки конфигурации компьютера и показания часов реального времени. Выполняется эта микросхема по технологии CMOS, характеризующейся малым энергопотреблением. Для сохранения конфигурационных данных и обеспечения хода часов реального времени после выключения компьютера микросхема питается от встроенного в материнскую плату аккумулятора.

Такой принцип построения компьютера сохранен и по сей день. Хотя, используя современную элементную базу, на материнской плате можно разместить большую часть компонентов компьютера.

Центральный процессор (ЦП или CPU) - наиболее ответственная и важная микросхема компьютера. Процессор выполняет вычислительную работу, организует обмен данными, вывод результатов работы. Производительность компьютеров традиционно принято оценивать по используемому в нем процессору. От типа процессорного разъема или сокета (socket), установленного на системной плате, зависят возможности модернизации приобретенного вами компьютера.

Основными характеристиками процессора являются:

• тактовая частота;
• разрядность;
• объем кэш-памяти.

Тактовая частота задает ритм работы компьютера. Чем выше тактовая частота, тем меньше длительность выполнения операций и выше производительность компьютера. Единица измерения частоты - МГц (миллион тактов в секунду).

Другой характеристикой процессора, влияющей на его производительность, является разрядность. В общем случае, чем больше разрядность, тем выше производительность процессора - исполняемые на компьютере программы могут быстрее обрабатывать данные. Практически все современные программы рассчитаны на 32- и 64-разрядные процессоры. Под разрядностью процессора понимается разрядность шины данных и шины адреса. Часто уточняют разрядность процессора и пишут, например 64/32, что означает, что процессор имеет 64-разрядную шину данных и 32-разрядную шину адреса. Разрядность адресной шины определяет адресное пространство процессора, то есть максимальный объем оперативной памяти, который может быть установлен в компьютере. В первом отечественном персональном компьютере «Агат» (1985 г.) был установлен процессор, имевший разрядность 8/16, соответственно его адресное пространство составляло 64 Кб. Процессор Pentium 4 имеет разрядность 64/32, и его адресное пространство составляет 4 Гб.

Для того чтобы CPU был способен быстрее обмениваться данными с оперативной памятью, он снабжается встроенной кэш-памятью. Кэш-память, или просто кэш, - это небольшой массив быстродействующей памяти, предназначенный для временного хранения команд и данных.

Производительность прцессора зависит также от частоты внешней шины процессора - FSB (Front Side Bus). Частота на самой быстродействующей шине компьютера - внешней шине центрального процессора - отличается от внутрипроцессорной частоты. Внутрипроцессорная частота получается путем умножения внешней тактовой частоты на некий коэффициент в блоке умножения, который расположен в самом процессоре. Эта частота называется частотой ядра процессора, или тактовой частотой.