Текст книги "Обслуживание и настройка компьютера"

Как видите, все достаточно просто и эффективно. Подбирая скорость перекачивания воды, конструкцию теплообменника и способ его охлаждения, можно добиться максимальной производительности системы.

Установить водяную систему охлаждения в компьютер достаточно легко, и именно этот факт привлекает большое количество любителей разгона. Мало того, таким способом параллельно можно охлаждать еще и процессор с памятью на графическом адаптере, которые нагреваются не меньше центрального процессора. Процесс установки водяного охлаждения облегчается тем, что на самом радиаторе или пластиковом держателе теплообменника имеется множество отверстий, пара из которых уж точно должны совпасть с отверстиями на материнской плате возле процессорного гнезда.

Примечание

Использование водяного охлаждения несет в себе потенциальную угрозу, которая проявляется в случае нарушения целостности конструкции: вода при этом может попасть на электрические схемы, что приведет к их замыканию. Последствия этого непредсказуемы.

В продаже существует достаточно много разных наборов водяного охлаждения (рис. 2.25), которые отличаются своей конструкцией и эффективностью охлаждения. При этом в комплект входит подробная инструкция по сборке такого «самогонного» аппарата.

Рис. 2.25. Набор для водяного охлаждения

Большим минусом системы жидкостного охлаждения является ее стоимость, которая сдерживает широкое распространение системы среди обычных пользователей. Но для любителей поиграть это не должно стать препятствием.

Элементы памяти, наряду с набором системной логики (чипсетом) и центральным процессором, составляют основу любого персонального компьютера, так как в них хранятся необходимые для решения поставленной задачи данные. Мало того, именно от типа установленной в компьютере оперативной памяти, а не от процессора, зависит быстродействие компьютера в целом, которое в первую очередь связано со скоростью передачи данных от оперативной памяти к процессору.

Оперативная память (Random Access Memory, RAM) – одно из устройств, от объема и скорости работы которого зависит быстродействие компьютера в целом.

Память в своем развитии прошла такой же долгий путь, как и процессор. За все время ее существования сменилось более десяти модификаций, начиная с EDO RAM и заканчивая DDR SDRAM. Память – это второе по быстродействию устройство после центрального процессора. Ее задачей является своевременное предоставление процессору необходимой информации, поэтому и требования к ее скорости очень высокие.

Модули памяти выпускает достаточно большое количество производителей, основными из которых стали SEC (Samsung), Corsair, Winbond и Kingston.

Ниже описаны некоторые типы оперативной памяти, которые могут использоваться в составе современного компьютера.

DDR SDRAM

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) появилась вследствие улучшений архитектуры SDRAM, поэтому другое название этого типа памяти – SDRAM II (рис. 2.26). Лидерство в разработке DDR SDRAM принадлежит корпорации Samsung. Память данного типа за один такт может передавать два пакета данных (отсюда и аббревиатура DDR), что и позволило увеличить пропускную способность вдвое.

DDR-память, работающую на частоте 100 МГц, иногда обозначают как DDR200, подразумевая при этом, что частота шины данных памяти составляет 200 МГц. Аналогично при работе ядра памяти на частоте 133 МГц используют обозначение DDR266, при частоте 166 МГц – DDR333, а при частоте 200 МГц – DDR400. Нетрудно рассчитать и пропускную способность DDR-памяти. Учитывая, что ширина шины данных составляет 8 байт, для памяти DDR200 получим 1,6 Гбайт/с, для DDR266 – 2,1 Гбайт/с, для DDR333 – 2,7 Гбайт/с, а для DDR400 – 3,2 Гбайт/с.

Рис. 2.26. Модуль памяти DDR SDRAM

Хотя обозначения типа DDR200, DDR266, DDR333 и DDR400 кажутся вполне логичными и понятными, официально принято другое обозначение этой памяти. В названии используется не эффективная частота, а пиковая пропускная способность, измеряемая в мегабайтах в секунду (Мбайт/с).

Ниже приведен список соответствий частот в различных обозначениях:

• 100 МГц → PC1600 DDR SDRAM → DDR200 SDRAM → PC100 SDRAM → PC800 RDRAM;

• 133 МГц → PC2100 DDR SDRAM → DDR266 SDRAM → PC133 SDRAM → PC1066 RDRAM;

• 166 МГц → PC2700 DDR SDRAM → DDR333 SDRAM → PC166 SDRAM;

• 200 МГц → PC3200 DDR SDRAM → DDR400 SDRAM;

• 216 МГц → PC3500 DDR SDRAM → DDR433 SDRAM;

• 233 МГц → PC3700 DDR SDRAM → DDR466 SDRAM;

• 250 МГц → PC4000 DDR SDRAM → DDR500 SDRAM.

DDR2 SDRAM

Данный тип памяти (рис. 2.27) на сегодняшний день является самым распространенным, поскольку позволяет работать на высоких частотах, что обеспечивает большую скорость передачи данных.

Рис. 2.27. Модуль памяти DDR2 SDRAM

Данная память во многом напоминает своего предшественника – DDR SDRAM. Данные передаются в двух направлениях параллельно, используя для этого 64-битную шину данных. Благодаря синхронной передаче данных достигается удвоенная скорость передачи данных по соотношению с частотой.

Кроме увеличенной скорости передачи данных некоторые технологические нововведения позволили уменьшить потребляемую модулями памяти мощность.

Внешне память DDR2 отличается от DDR количеством контактов, что означает их несовместимость. Поэтому, если вы планируете использовать память стандарта DDR2, имейте в виду, что увеличить ее объем можно будет лишь путем установки модуля такого же типа.

Самый простые модули памяти DDR2 работают на тактовой частоте 200 МГц, то есть память имеет обозначение DDR2-400. Если придерживаться приведенного ранее списка, соответствие частот будет следующее:

• 200 МГц → PC3200 DDR SDRAM → DDR2-400 SDRAM;

• 250 МГц → PC4000 DDR SDRAM → DDR2-500 SDRAM;

• 266 МГц → PC4300 DDR SDRAM → DDR2-533 SDRAM;

• 333 МГц → PC5300 DDR SDRAM → DDR2-667 SDRAM;

• 400 МГц → PC6400 DDR SDRAM → DDR2-800 SDRAM;

• 450 МГц → PC7200 DDR SDRAM → DDR2-900 SDRAM;

• 500 МГц → PC8000 DDR SDRAM → DDR2-1000 SDRAM;

• 533 МГц → PC8500 DDR SDRAM → DDR2-1066 SDRAM.

Поскольку DDR2-память работает на высоких частотах, микросхемы памяти достаточно сильно нагреваются. Еще больше они нагреваются, если выполяется разгон памяти. Поэтому очень часто чипы памяти закрываются сплошной алюминиевой пластиной, которая служит радиатором, позволяя более эффективно отводить тепло от микросхем или монтировать на них дополнительные радиаторы.

Видеоадаптер (видеокарта) представляет собой графическую подсистему компьютера (рис. 2.28) и служит для формирования и вывода на монитор изображения. От него зависят качество изображения и скорость визуализации двух– и трехмерной графики. Наибольшие требования предъявляются именно к последнему пункту, поскольку все современные игры и графические программы для обработки сложных 3D-объектов используют именно 3D-возможности видеоадаптера.

Рис. 2.28. Видеоадаптер

Производительность графической системы компьютера зависит от скорости работы следующих его устройств и компонентов:

• шины данных, по которой передается видеоинформация;

• видеопамяти, установленной на видеоадаптере;

• графического процессора;

• центрального процессора.

Видеокарта с графическим сопроцессором – это интеллектуальное устройство. Его основу составляет арифметико-логическое устройство (микропроцессор, который работает с микроинструкциями в собственной видеопамяти).

Графический процессор можно запрограммировать на выполнение различных задач. Кроме того, он самостоятельно организует обращения к памяти и управление шиной ввода и вывода.

В видеоадаптерах используется динамическая память с произвольным доступом. Этот тип памяти является наиболее эффективным, поскольку позволяет передавать данные в двух направлениях за один такт процессора. Современные видеоадаптеры оснащаются памятью DDR, время доступа к которой составляет 1,2–6 нс.

От объема видеопамяти и скорости графического процессора зависят качество и скорость отображения сложного (текстурированного) изображения. В настоящее время наибольшее распространение получили видеокарты с объемом памяти 256 Мбайт. А любители максимальной скорости для современных игр покупают видеокарты с объемом памяти 512 Мбайт.

Наиболее популярными являются два графических интерфейса: AGP и PCI Express. В последнее время предпочтение отдается именно последнему из них, поскольку он имеет более быструю шину, что крайне необходимо для современных игр. Пользователь может установить себе и две PCI Express-видеокарты, соединив их с помощью специального моста, тем самым вдвое увеличив производительность графической подсистемы. Кроме того, одна видеокарта с интерфейсом PCI Express позволяет подключить одновременно два монитора, что находит применение не только при решении сложных графических или дизайнерских, но и повседневных задач.

Кроме своей прямой обязанности, видеокарта может выполнять некоторые другие функции, например выводить параллельное изображение на телевизионный приемник или осуществлять захват изображения. В этом случае на планке видеокарты, кроме разъемов для подключения мониторов, имеются разъемы для выполнения соответствующих задач.

Сетевой адаптер – устройство, которое используется для подключения персонального компьютера к локальной сети. Он выполняет множество задач, но самыми главными из них являются кодирование информации и получение доступа к информационной среде, используя для этого уникальный идентификатор (MAC-адрес).

Сетевые платы различают по нескольким параметрам и техническим характеристикам, основными из которых являются следующие.

• Поддерживаемый тип сети. Сети бывают проводные и беспроводные, что однозначно определяет тип сетевого адаптера. Кроме того, сетевой адаптер рассчитан на определенный сетевой стандарт (или несколько стандартов), определяющий скорость передачи данных в сети.

• Скорость передачи данных. Поскольку существуют сети с различными скоростями приема и передачи данных, естественно, существуют соответствующие сетевые адаптеры. Наибольшее распространение получили проводная сеть стандарта Ethernet 802.3 100BASE-TX и беспроводная сеть стандарта IEEE 802.11g, скорость передачи которых составляет 100 и 54 Мбит/с соответственно.

• Тип разъема. Данный показатель относится к сетевым адаптерам, предназначенным для работы в проводной сети. Тип разъема сетевой карты зависит от выбора сетевой топологии и кабеля, по которому происходит передача данных. Существует несколько типов разъемов: RJ-45 (для витой пары), BNC (для коаксиального кабеля) и ST, SC или FC (для оптоволоконного кабеля). Они существенно различаются по конструкции, поэтому использовать разные по назначению разъемы в одной сетевом адаптере невозможно. Хотя существуют комбинированные сетевые адаптеры, которые содержат, например RJ-45– и BNC-разъем.

• Способ подключения к компьютеру. Сетевые адаптеры бывают как внутренние, так и внешние, то есть могут устанавливаться в PCI-слот (рис. 2.29) или подключаться к USB-порту (рис. 2.30). Кроме того, практически любая современная материнская плата имеет интегрированный сетевой контроллер (рис. 2.31).

Рис. 2.29. Сетевая карта в виде платы расширения

Рис. 2.30. Внешний вид сетевой карты, подключаемой к USB-порту

Рис. 2.31. Пример встроенной сетевой карты (два разъема в верхней правой части)

Сетевые адаптеры для беспроводной сети (рис. 2.32) по внешнему виду практически не отличаются от проводных сетевых адаптеров, за исключением наличия разъема для антенны или самой антенны.

Рис. 2.32. Внешний вид беспроводного сетевого адаптера

Что касается сетевых плат, которые подключают через USB-порт, то они встречаются достаточно часто, особенно это касается беспроводных вариантов.

Часто на сетевой карте присутствует микросхема BIOS, с помощью которой можно даже загружать компьютер или выводить его из спящего режима (функция WOL, Wake-on-LAN). В последнем случае сетевая карта должна быть подсоединена к материнской плате специальным кабелем.

Звуковой адаптер (карта) – устройство, в составе которого имеется звуковой процессор и другие вспомогательные компоненты, с помощью которых формируется звуковой сигнал необходимого уровня и окраски. Далее этот сигнал отправляется на акустическую систему, позволяя вам тем самым слышать звук.

Звуковые карты бывают различного исполнения. Чаще всего это интегрированное в материнскую плату решение или карта, устанавливаемая в PCI-слот (рис. 2.33). Вместе с тем достаточно часто встречаются внешние устройства, представляющие собой профессиональные высококачественные звуковые решения.

Рис. 2.33. Звуковая плата в виде карты расширения

Поскольку с каждым днем качество интегрированных звуковых контроллеров растет, то необходимость в звуковых платах, устанавливаемых в слот, постепенно отпадает, и встречаются они с каждым днем все реже. Однако бытует мнение, что дополнительно устанавливаемые звуковые платы более качественны, нежели их интегрированные решения. Все звуковые карты, в каком бы они исполнении ни были выполнены, имеют нечто, что их объединяет. А именно – стандартный набор выходов и контактов, к которым подключается акустическая система или внешний усилитель. Однако это совсем не означает, что этими контактами дело ограничивается. Хорошая звуковая карта, кроме трех стандартных разъемов – микрофонного, акустического и линейного, может иметь и дополнительные разъемы. В частности, если звуковая карта поддерживает спецификацию 5.1 и выше, то на ней должны присутствовать отдельные выходы для левого и правого акустического каналов, выход на фронтальные и тыльные колонки и т. д. Однако в любом случае, чтобы услышать звук, даже если вы обладаете простыми динамиками или наушниками, достаточно подключить их к акустическому выходу и наслаждаться звуком. Все остальное зависит от ситуации: есть 5.1 или выше акустическая система – подключаете все по правилам, нет – используете стандартное подключение.

В последнее время выбор подходящего звукового решения – дело достаточно простое. Связано это с тем, что на многих материнских платах реализованы интегрированные высококачественные звуковые контроллеры спецификации 7.1, работающие со всеми существующими звуковыми стандартами. Если же вас не устраивает такое решение, тогда приобретайте внешнее звуковое устройство, поскольку качественнее его уже ничего не существует.

Жесткий диск (Hard Disk Drive, HDD), или винчестер, – устройство, используемое для постоянного хранения информации, необходимой для работы на компьютере, и доступа к ней. Данная информация может носить различный характер. Это могут быть документы, базы данных, видео, аудио и многое другое.

Внешне жесткий диск выглядит как прямоугольная металлическая коробка высотой 2–4 см, которая устанавливается в 3,5– или 5,25-дюймовый отсек компьютера (рис. 2.34).

Рис. 2.34. Внешний вид винчестера (вид сверху и снизу)

Внутри винчестера находится одна или несколько пластин (так называемых блинов), на которые и записывается информация. Запись и считывание данных осуществляется блоком магнитных головок, которые скользят над пластинами в непосредственной близости от них. Передвигает этот блок высокоточный шаговый двигатель, который, в свою очередь, управляется интегрированным контроллером.

В рабочем состоянии пластины постоянно вращаются и скорость их вращения очень высокая. Чем выше скорость вращения, тем выше скорость считывания и записи информации. На сегодняшний день наиболее распространенными являются винчестеры со скоростью вращения дисков 7200 об/мин для IDE– и SATA-дисков и 10 000–15 000 об/мин для SCSI-дисков. Вместе с тем существуют жесткие диски и с более низкой скоростью вращения, которые находят свое применение, в основном, в переносных компьютерах.

Основные различия жестких дисков – интерфейс подключения к материнской плате, скорость вращения пластин, объем хранимых данных, кэш-буфер, время позиционирования головок, время поиска информации и др. Кроме того, жесткие диски могут быть внутренними и внешними.

Для обычного пользователя главным показателем является объем жесткого диска, то есть то, сколько можно записать на него информации. Сегодня наибольшее распространение получили жесткие диски с объемом 200–250 Гбайт. Тем не менее любители собирать коллекции фильмов и музыки могут приобрести жесткий диск объемом 400 Гбайт и выше.

Интерфейс винчестера также играет важную роль, поскольку от него зависит скорость передачи данных от жесткого диска к материнской плате. Сегодня наибольшее распространение получили три типа интерфейсов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Ниже описан каждый из них.

IDE

Этот интерфейс возник одним из самых первых. Он получил широкое распространение благодаря своей простоте, дешевизне и достаточной эффективности. На жестких дисках с таким интерфейсом имеется интегрированный IDE-контроллер, что избавляет от необходимости приобретения дополнительных плат расширения.

За все время существования IDE-интерфейса было разработано множество стандартов, описывающих правила и скорость обмена данными между контроллером на жестком диске и контроллером на материнской плате. На сегодняшний день наибольшее распространение получили спецификации Ultra ATA/100 и Ultra ATA/133, которые позволяют передавать данные со скоростью 100 и 133 Мбайт/с соответственно.

Жесткие диски с IDE-интерфейсом чаще всего используются в рабочих компьютерах пользователей, поскольку интерфейс имеет некоторые ограничения.

Для подключения IDE-устройств к материнской плате используется 80-жильный шлейф (рис. 2.35). Обычно на материнской плате присутствует от одного до четырех IDE-разъемов, что, конечно же, зависит от ее стоимости.

Рис. 2.35. Внешний вид IDE-шлейфа

Serial ATA

Этот интерфейс (другое название SATA) появился в результате дальнейшего развития IDE-интерфейса. Работа над ним началась еще в 1999 году и завершилась созданием спецификации, которая позволяет передавать данные со скоростью до 150 Мбайт/с. Затем появилась еще одна спецификация, имеющая пропускную способность вдвое выше. В настоящий момент ведется разработка спецификации Serial ATA-3, которая обещает повышение скоростных показателей до 600 Мбайт/с. Однако теория – это теория, а практика – совсем другое. На практике скорость чтения информации с физического диска винчестера еще очень далека от теоретически возможной, поэтому дальнейшее теоретическое развитие спецификации интерфейса не имеет большого смысла, пока не будет увеличена реальная физическая скорость считывания данных с магнитных дисков винчестера.

На всех современных материнских платах присутствуют разъемы для подключения SATA-винчестеров с помощью 4-проводного шлейфа (рис. 2.36). Количество разъемов может быть разным и зависит от количества интегрированных контроллеров. Как правило, таких разъемов два-четыре, с возможностью создания RAID-массива (массива независимых дисков).

Рис. 2.36. Внешний вид SATA-шлейфа

SCSI

Этот интерфейс развивался параллельно с IDE-интерфейсом и изначально позиционировался для использования в серверах и мощных рабочих станциях различного назначения. Современные SCSI-контроллеры поддерживают скорость передачи данных до 320 Мбайт/с. Кроме того, SCSI-интерфейс обладает неоспоримыми преимуществами, среди которых поддержка большого числа накопителей и возможность параллельного считывания информации с нескольких из них, высокая надежность и др.

В отличие от IDE-шлейфа, SCSI-шлейф изначально имеет большую длину и большее количество коннекторов для подключения SCSI-устройств (рис. 2.37).

Рис. 2.37. Внешний вид SCSI-шлейфа

Однако при всех своих достоинствах SCSI является дорогим интерфейсом. Кроме того, для использования SCSI-винчестера необходим SCSI-контроллер, который также стоит недешево.

CD-привод или DVD-привод – устройство, позволяющее работать с оптическими дисками CD и DVD соответственно. Если раньше, лет 10 назад, покупая компьютер, пользователь еще сомневался, нужен ли ему оптический привод, то сейчас компьютер приобретается обязательно с ним. Дело в том, что любая объемная электронная информация – будь-то дистрибутив операционной системы или электронная документация – распространяется именно на оптических носителях. А чтобы ее прочитать, хотите вы того или нет, вам потребуется соответствующий оптический привод.

Объем первых компакт-дисков (CD) составлял 650 Мбайт. Изначально они предназначались для любителей высококачественной музыки. Чуть позже компакт-диски стали использоваться для записи и хранения компьютерных данных.

Со временем появились более вместительные диски (DVD), которые позволяли записывать до 4,7 Гбайт разнообразной информации. Как и CD, DVD изначально использовались для мультимедийных целей, а именно для хранения и воспроизведения высококачественного видео и звука.

Сегодняшние DVD позволяют хранить около 17 Гбайт информации, которая может записываться в разных слоях диска и на обеих его сторонах.

Для работы с подобными оптическими дисками используются устройства CD-и DVD-ROM. Для записи информации на диски применяются аналогичные приводы, только с возможностью записи, называемые CD– и DVD-RW.

Следует отметить, что CD-приводы уже практически не встречаются, поскольку DVD-привод, кроме дисков своего формата, способен читать и записывать информацию на CD. Кроме того, стоимость пишущего DVD-привода настолько мала, что не приходится даже раздумывать над тем, взять записывающий CD-привод или записывающий многоформатный DVD-привод.

Внешне CD– и DVD-привод ничем не различаются, если не брать во внимание надписи. Выглядят они как прямоугольная коробка, имеющая выдвижной лоток (рис. 2.38).

Рис. 2.38. Внешний вид оптического привода

Оптические приводы различают по скорости считывания и записи информации, поддерживаемым форматам записи и дисков, размеру кэш-буфера, интерфейсу подключения к материнской плате и т. д.

Параметр «скорость» определяет объем данных, передаваемых за единицу времени. Измеряется скорость в Кбайт/с. С CD информация считывается со скоростью 150 Кбайт/с, и эта скорость считает эталонной. Что означает надпись 52х на корпусе? Это не что иное, как 52-кратная скорость считывания, которая равняется 52 x 150 Кбайт/с = 7800 Кбайт/с. Чтобы обеспечивать такую скорость, привод вращает диск со скоростью 7200 об/мин.

Что касается DVD-приводов, у них скорость считывания данных определяется иначе. Так, показатель 1х составляет не 150 Кбайт/с, как у привода компакт-дисков, а 1352 Кбайт/с. Соответственно, надпись 6х означает скорость обработки данных 8112 Кбайт/с.

Необходимо отметить, что скорости считывания и записи информации различаются, особенно это заметно в случае с DVD. Связано это, в основном, со сложностью реализации процесса записи, требующего больших временных затрат от рабочего лазера привода. Ведь ему приходится разогревать требуемый микроскопичный участок диска до высокой температуры, что отбирает больше времени в связи с высокой точностью выполняемой работы.

Но скорость передачи данных – это еще не все. Есть такой параметр, как время доступа. Оно равно задержке между получением команды и началом считывания с диска. Измеряется время доступа в миллисекундах и является величиной, обратно пропорциональной скорости передачи данных, то есть чем выше скорость, тем меньше время доступа (например, односкоростной привод имеет время доступа 400 мс, а 50-скоростной – 160 мс).

Как и жесткий диск, CD– и DVD-приводы имеют разные интерфейсы (см. выше). Наибольшее распространение получили IDE-интерфейс и SCSI-интерфейс. Оптические приводы, как и жесткие диски, бывают внутренними и внешними.