Что такое компьютер и почему он так называется

Компьютером называется электронная машина, способная выполнять арифметические

и логические действия. Раньше в нашей стране для наименования таких машин применялся термин ЭВМ (электронные вычислительные машины). Сейчас повсеместно применяется термин компьютер, пришедший к нам из английского языка (слово «computer» с английского переводится как «вычислитель»).

Компьютеры повсюду вокруг нас. Ваш мобильный телефон – это маленький компью-тер, ваша стиральная машина (если она современная) управляется компьютером, ваш DVD-проигрыватель – это тоже компьютер. Просто компьютеры выглядят по-разному и имеют различное назначение. Они могут быть очень маленькими, а могут быть величиной с пла-тяной шкаф.

Фантастические фильмы рисуют компьютер как непостижимую вещь, которая мгно-венно производит большой объем вычислений, может дать ответ на любой вопрос и иногда сама собой оживает. Прежде всего следует понять, что компьютер – это просто инструмент в руках человека. Достаточно сложный, довольно мощный, но всего лишь инструмент. Как отвертка, гаечный ключ или дрель. Просто задачи, которые с его помощью решает человек, требуют быстрой обработки большого числа однотипных данных. Все, что делает компью-тер, заранее кем-то продумано и определено. Он ничего не может сделать сам, по «своему желанию».

Мы будем рассматривать персональные компьютеры. Они разрабатывались еще в 70-х годах прошлого столетия, однако широкое распространение стали получать с начала 80-х годов, когда американская компания IBM выпустила в 1981 году модель IBM PC. Модели IBM-совместимых компьютеров стали наиболее массовыми. Секрет их популярности в том, что компоненты для таких компьютеров выпускает большое количество различных произ-водителей и в результате конкурентной борьбы и постоянной разработки новых технологий цены на устройства уменьшаются. Хотя бытует такое мнение, что персональный компьютер, полностью состоящий из современных компонентов, во все времена стоит 1000 долларов США.

Параллельно по сей день разрабатываются и продаются персональные компьютеры фирмы Apple. Они отличаются оригинальным дизайном. Однако распространены они не так широко, как IBM-совместимые. Компьютеры фирмы Apple в основном используют в издательствах для верстки и других работ по подготовке печатной продукции. Современные модели компьютеров от фирмы Apple имеют название Macintosh.

Еще одно уточнение: мы будем рассматривать стационарный настольный вариант пер-сонального компьютера (англоязычный термин – desktop). Дело в том, что есть еще карман-ные персональные компьютеры (КПК)и переносные персональные компьютеры— ноут-буки (английский вариант– notebook).А с недавних пор появились маленькие ноутбуки–субноутбуки и нетбуки, которые при малом энергопотреблении позволяют путешествовать по Интернету, питаясь автономно от батарей. Их мощности даже хватает для просмотра фильмов.

Современный компьютер представляет собой сложную систему, состоящую из многих компонентов, заключенных в блоки по функциональному назначению. Назначение всей этой системы – обработка информации, которая может включать поиск данных, их сортировку, редактирование, выполнение вычислений, печать, передачу по каналам связи и т. д.

В конструкции персонального компьютера (рис. 1.1) существуют блоки, без которых работа с ним затруднительна. Они называются основными. Это:

А. Н. Лебедев. «Windows 7 и Office 2010. Компьютер для начинающих. Завтра на работу»

• системный блок, включающий в себя много необходимых устройств, сделанных в виде печатных плат и монтируемых на большой печатной плате, называемой «материнской» или системной платой;

• монитор, позволяющий наглядно отображать процесс обработки данных;

• клавиатура, с помощью которой вводятся команды и данные;

• манипулятор «мышь» для управления в системах с графическим интерфейсом (о том, что такое «интерфейс», поговорим позже).

Рис. 1.1.Основные блоки персонального компьютераРассмотрим каждый из этих блоков подробнее.

Системный блок

Собственно в системном блоке (рис. 1.2) и содержится тот самый «вычислитель» – цен-тральный процессор (англоязычная аббревиатура– CPU, Central Processing Unit).Централь-ный процессор координирует движение потоков информации и управляет компьютером. Управление осуществляется с помощью инструкций, шаги которых называют командами. Центральный процессор понимает определенную систему команд, то есть кодов, которые предписывают ему выполнение каких-либо элементарных операций. Последовательности таких кодов называются программами для компьютера.

А. Н. Лебедев. «Windows 7 и Office 2010. Компьютер для начинающих. Завтра на работу»

Рис. 1.2.Системный блок персонального компьютера

То есть управляет всеми делами в вашем персональном компьютере именно централь-ный процессор, но при этом он делает не то, что ему «вздумается» (потому что он просто железяка), а четко выполняет распоряжения работающих в данный момент программ.

Процессор

Классическим производителем процессоров для персональных компьютеров является корпорация Intel. Например, именно она выпускает такие модели процессоров, как Pentium IV, Pentium D, Atom, Core Duo, Core Quad, Core i5, Core i7. С некоторых пор ей составляет довольно сильную конкуренцию компания AMD. Она выпускает, например, линейки про-цессоров Athlon, Sempron, Phenom.

Важной характеристикой процессоров, которая приводится в любом рекламном про-спекте, является так называемая тактовая частота, измеряемая в мегагерцах (МГц) или гигагерцах (ГГц). Этот параметр показывает, насколько быстро работает процессор компью-тера.

А. Н. Лебедев. «Windows 7 и Office 2010. Компьютер для начинающих. Завтра на работу»

Последние модели процессоров для персональных компьютеров (например, Core Duo) являются двухъядерными, а некоторые (Core Quad) – четырехъядерные. Это означает, что

в одном центральном процессоре содержатся как бы два (или четыре) подпроцессора. Поэтому такие процессоры при той же частоте, что и одноядерные (Pentium IV), дают боль-шую производительность.

Процессор расположен на материнской плате (mother board), которая обеспечивает его связь с другими устройствами. Если открыть системный блок и заглянуть в него, мы увидим, что самое большое место по площади занимает как раз материнская плата. В оби-ходе ее часто называют «мамка» или «мать». Поэтому если вы услышите в разговоре двух подростков фразу вроде «я совсем замучился с мамкой», это еще не значит, что у парня про-блемы в семье.

Оперативная память

Выполняемые в данный момент программы и информацию, с которой они работают, надо где-то хранить. Для этого придумали специальное устройство — оперативная память (англоязычная аббревиатура – RAM, Random Access Memory).

Оперативная память компьютера (ОЗУ) – это устройство хранения информации, обра-батываемой процессором. Оперативной она называется потому, что обеспечивает очень быстрый доступ к данным, однако хранит данные только тогда, когда компьютер включен. Это связано с тем, что такая память создана на микросхемах, требующих для своей работы электропитание.

На материнской плате есть специальные разъемы, куда вставляются планки с микро-схемами оперативной памяти.

Чтобы как-то измерять объемы памяти и данных, записанных в нее, придумали еди-ницу измерения – байт (есть и более мелкие единицы – биты; 1 байт = 8 бит). Чтобы сори-ентироваться, один байт оперативной памяти может хранить одну букву электронной книги, которую вы можете прочитать на своем персональном компьютере. Сейчас объемы опера-тивной памяти довольно большие. Чтобы не измерять ее такими мелкими единицами, как байты, решили использовать и более крупные единицы:

1 килобайт (Кбайт) = 1024 байт;

1 мегабайт (Мбайт) = 1024 килобайт;

1 гигабайт (Гбайт) = 1024 мегабайтам;

1 терабайт (Тбайт) = 1024 гигабайтам.

Жесткий диск

Мы обсудили, что при выключении электропитания компьютера оперативная память полностью очищается. Где же хранятся программы и огромный объем полезной информа-ции, когда компьютер выключен?

Для этой цели в персональных компьютерах используются жесткие диски (англоязыч-ная аббревиатура – HDD, Hard Drive Disk). Их еще называют винчестеры. Они также рас-положены внутри системного блока и соединены с материнской платой наборами проводов

— шлейфами. Разъемы для подключения жестких дисков на материнской плате могут быть различными. Еще недавно использовался стандарт разъемов IDE (Integrated Drive Electronics

– встроенный интерфейс накопителей), а сейчас уже большинство жестких дисков подклю-

чается к разъему SATA (Serial Advanced Technology Attachment – последовательный интер-

фейс подключения устройств к материнской плате). По этой причине, если вы вдруг решите заменить свой жесткий диск диском большего объема, нужно покупать его, зная возможно-

А. Н. Лебедев. «Windows 7 и Office 2010. Компьютер для начинающих. Завтра на работу»

сти вашей материнской платы. А лучше просто отвезти системный блок в компьютерный магазин и попросить заменить винчестер купленным у них же.

Объем жестких дисков, как и оперативной памяти, измеряют в байтах (килобайтах, мегабайтах, гигабайтах, терабайтах). Жесткие диски могут хранить на порядок больше информации, чем оперативная память. Оно и понятно: оперативная память хранит только то, с чем сейчас работает процессор, а на жестком диске лежит все, что вы туда записали. Это могут быть и программы (в том числе игры), и электронные книги, и музыка, и фильмы, и деловые документы.

Кроме жестких дисков информацию долгое время можно хранить и переносить с места на место на съемных носителях (жесткие диски считаются несъемными, хотя, конечно, с помощью отвертки и некоторых затрат времени это утверждение можно опровергнуть).

Съемные носители

Традиционными съемными носителями информации являются гибкие магнитные диски (ГМД)размером3,5" (рис. 1.3).Устройство для чтения и записи таких носителей(Floppy Disk Drive, FDD) в современные системные блоки устанавливать практически пре-кратили. Использование дискет с появлением носителей типа Flash-Drive (флэш-память) (рис. 1.4) сошло на нет. И это естественно, ведь объем одной дискеты формата 3,5" всего 1,44 Мбайт! В то время как устройства Flash-Drive (в быту называемые «флэшки») могут вмещать в себя гигабайты информации, а работать с ними просто и они более надежные, чем дискеты.

Рис. 1.3.Дискета формата3,5"

А. Н. Лебедев. «Windows 7 и Office 2010. Компьютер для начинающих. Завтра на работу»

Рис. 1.4.Носитель типаFlash-Drive

Вставляется дискета шторкой вперед, так чтобы центральный металлический диск был обращен в сторону кнопки дисковода. Для изъятия дискеты из накопителя нужно нажать кнопку, расположенную на устройстве рядом со щелью для дискет.

Кроме магнитных дисков и «флэшек», для длительного хранения информации приме-няются оптические диски. Можно хранить данные на компакт-дисках (CD-дисках). Макси-мальный объем данных в этом случае – 700 Мбайт (стандартный – 650 Мбайт). А можно и на DVD-дисках (Digital Versatile Disk – цифровой многофункциональный диск). Их емкость намного больше – 4,7 Гбайт. Для работы с CD-дисками и DVD-дисками нужны соответству-ющие устройства – приводы CD-дисков или DVD-дисков (см. рис. 1.2). И они сразу устано-влены далеко не во всех новых компьютерах. Поэтому наличием необходимых вам приводов следует интересоваться еще при покупке компьютера. Хотя установить новый привод можно в любой момент, например, слегка поднакопив денег после покупки самого компьютера.

Приводы могут иметь возможность только читать CD-диски (CD-ROM) или DVD-диски (DVD-ROM), а могут еще и иметь возможность записи (CD-RW, Compact Disk Rewritable, или DVD-RW). Второй тип устройств, конечно, дороже. Зато можно с их помо-щью переписывать диски с фильмами и музыкой у друзей. Кстати, DVD-приводы поддер-живают и работу с CD-дисками. Есть в продаже и приводы для работы с дисками нового формата большой емкости Blu-ray, но они пока несоизмеримо дороги.

Чистые оптические диски, предназначенные для записи информации, могут иметь воз-можность только однократной записи (их часто называют «болванками») или поддерживать многократную перезапись данных. Обозначения для CD-дисков однократной записи – CD-R (Compact Disk Recordable). Для многократной перезаписи – CD-RW.

Для DVD-дисков обозначение болванок однократной записи – DVD-R (или DVD +R). Для многократной перезаписи – DVD-RW (DVD+RW). В этих обозначениях плюсы и минусы означают несколько различный формат записи дисков.

Изначально форматы с минусом в обозначении (DVD-R) разрабатывались для бытовой видеотехники (DVD-проигрывателей), а форматы с плюсом в обозначении – для применения

в компьютерной области. Однако современные приводы работают с дисками обоих форма-тов одинаково хорошо (чего не скажешь о старых моделях DVD-проигрывателей, которые отказываются читать диски с фильмами формата DVD+R, записанные на компьютере).

Для вставки диска в привод CD-дисков или DVD-дисков надо нажать кнопку на при-воде. Из привода выдвинется лоток, куда надо положить диск изображением кверху, а бле-стящей стороной по направлению внутрь дисковода.

Как обращаться к дискам

Чтобы при работе на компьютере как-то обращаться к дискам с информацией, для всех дисков придумали использовать специальные имена. Для единообразия имена дисков обо-

А. Н. Лебедев. «Windows 7 и Office 2010. Компьютер для начинающих. Завтра на работу»

значаются буквами латинского алфавита (a, b, c…) с двоеточием после них. Например: a:,

b:, c: и т. д.

Имена а: и b: закреплены за гибкими магнитными дисками. При отсутствии соответ-ствующего дисковода имя пропускается. Имена, обозначаемые буквами c:, d: и т. д., закре-плены за логическими дисками винчестера.

Логические диски – это условные фрагменты одного физического диска (железный ящичек жесткого диска установлен внутри системного блока), существующие в некотором смысле автономно. У вашего компьютера может быть один большой логический диск, совпа-дающий по размерам с физическим диском. А может быть несколько более мелких логиче-ских дисков. Количество и размер логических дисков определяет человек, который устана-вливает на ваш новый компьютер операционную систему (об этом ниже). Если компьютер для вас собирают на заказ и перед его передачей вам будут устанавливать операционную систему, вы можете указать специалистам желаемое количество логических дисков и их раз-мер.

Имена, следующие за именем последнего логического диска винчестера, присваива-ются устройствам чтения или записи компакт-дисков или DVD-дисков. Далее идут имена дисков локальной сети, подключенных к данному компьютеру. Если вы подключили устрой-ство Flash-Drive, буква имени его диска будет следующей за именем последнего устройства чтения или записи компакт-дисков или DVD-дисков.

Графические адаптеры

С хранением данных мы более-менее разобрались. Теперь о том, как увидеть инфор-мацию на мониторе. Для перевода малопонятных нам и самому монитору сигналов цен-трального процессора, а также для снятия части забот по прорисовке изображения на экране монитора в специальный разъем на материнской плате вставлен графический адаптер. Все это естественно скрыто в корпусе системного блока.

Как и в случае с процессорами, основных производителей графических адаптеров

– два. Это компания ATI (серия адаптеров Radeon) и компания nVidia (серия адаптеров GeForce). Между ними разгорелась нешуточная конкурентная борьба, в результате чего мы можем приобретать дорогущие адаптеры обоих производителей для суперсовременных суперреалистичных игр или покупать стремительно дешевеющие, но весьма хорошие ада-птеры их же производства.

На основе микросхем этих ведущих производителей изготовлением графических ада-птеров занимаются и другие фирмы. Однако в названиях их продуктов обычно фигурируют слова Radeon или GeForce, в зависимости от микросхем, на основании которых они сделаны.

Адаптеры различают по размеру памяти адаптера (он имеет свою встроенную опера-тивную память) и возможностям поддержки различных графических режимов.

Если вы приобретаете компьютер для игр, важнее выбрать не мощный централь-ный процессор, а хороший (дорогой) графический адаптер и большой объем оперативной памяти.

Для офисных задач вполне достаточно процессора Pentium Celeron или Atom, графи-ческого адаптера за 50 долларов (или встроенного в материнскую плату) и 1 Гбайт опера-тивной памяти.

Звуковая карта

Чтобы вы могли наслаждаться музыкой в процессе работы на компьютере или реали-стичными звуками во время игры, в системном блоке должна быть установлена специальная

А. Н. Лебедев. «Windows 7 и Office 2010. Компьютер для начинающих. Завтра на работу»

плата — звуковая карта. Конечно, кроме нее вам потребуются музыкальные колонки или наушники, которые подключаются к выходному гнезду звуковой карты.

Звуковая карта может быть встроена сразу в ваш новый компьютер. Можно приобрести это устройство и отдельно, а затем установить его (с помощью специалиста).

Во многих современных компьютерах имеется встроенная звуковая карта. Это озна-чает, что она не вставлена в виде печатной платы в материнскую плату, а сделана прямо в составе материнской платы.

Различаются звуковые платы по качеству воспроизводимого звука (количество аудио-каналов и отсутствие помех) и качеству оцифровки входящего звука. Обычная звуковая карта вполне справится с воспроизведением музыки на уровне бытового музыкального центра и записи ваших комментариев с микрофона (который вы подключили к ней). Многие совре-менные встроенные звуковые карты поддерживают семиканальный звук и сабвуфер. Если же вы решили заниматься записью и обработкой звука на полупрофессиональном уровне, вам потребуется высококачественная звуковая карта с ценой от 6000 руб.

Если ваш компьютер обладает звуковой картой и колонками, его с полным правом можно называть мультимедийным. Мультимедиа – это использование средств одновремен-ного воздействия на разные органы чувств. Обычно под этим подразумевается видео– и аудиоинформация.