Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2 Аппаратное обеспечение компьютера 2012

.pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
29.02.2016
Размер:
3.74 Mб
Скачать

31

количества текстурных блоков; - число блоков пиксельных процессоров (пиксельных шейдеров), или

конвейеров, используемых для построения трѐхмерного изображения; каждый пиксельный шейдер занимается тем, что готовит очередной пиксель конечного изображения, продумывая и вырисовывая кусочек текстуры, попавшей в кадр, с учѐтом многих факторов, включая освещение сцены;

-число вершинных процессоров (вершинных шейдеров) занимаются собственно геометрией, в некоторых случаях - ещѐ и освещением;

-число унифицированных шейдерных блоков (или универсальных процессоров), которые объединяют два типа перечисленных выше блоков, они могут исполнять вершинные, пиксельные и геометрические (в DirectX 10) программы. Унификация блоков шейдеров значит, что код разных шейдерных программ (вершинных, пиксельных

игеометрических) универсален, и соответствующие унифицированные процессоры могут выполнить любые программы из вышеперечисленных;

-число блоков текстурирования (TMU), которые работают совместно с шейдерными процессорами всех указанных типов, ими осуществляется выборка и фильтрация текстурных данных, необходимых для построения сцены. Оно определяет текстурную производительность, скорость выборки из текстур и особо влияет на скорость при использовании трилинейной и анизотропной фильтраций, требующих дополнительных текстурных выборок;

-число блоков операций растеризации (ROP), которые осуществляют операции записи рассчитанных видеокартой пикселей в буферы и операции их смешивания (блендинга), что влияет на филлрейт. В последнее время еѐ значение несколько снизилось, но производительность приложений сильно зависит от скорости и количества блоков при активном использовании фильтров постобработки и включенным антиалиасингом при высоких игровых настройках;

-версия шейдеров - набора команд, которые позволяют изменять изображение на разных стадиях его обработки, добавлять различные эффекты, последняя версия шейдеров 4.0 поддерживается сериями видеокарт Radeon HD 3000 и GeForce 8000 и GeForce 9000;

10) число и частота блоков цифроаналогового преобразования видеосигнала

RAMDAC (Random Access Memory Digital to Analog Converter), подаваемого на

аналоговый монитор, два блока позволяют одновременно работать с двумя мониторами;

11)наличие встроенного видеотюнера для приема телевизионных программ;

12)возможность подключения входных видеосигналов с телевизора и видео;

13)наличие дополнительных выходов и входов для работы с внешними мультимедийными устройствами:

- ТВ вход/выход (S-Video) для подключения телевизоров и видеомагнитофона; - интерфейс DVI (точнее, DVI-D) - это интерфейс для прямого подключения

видеокарты к ЖК-монитору, минуя RAMDAC;

- Display Port позволяет подключать до четырѐх устройств, в том числе акустические системы;

14)конструкция системы охлаждения для видеопроцессора и видеопамяти;

15)возможность совместной работы нескольких видеокарт (3 Way SLI – для

GeForce до 3 или CrossFire X до 4 – для Radeon);

16)потребляемая мощность в Вт, для двухпроцессорных систем NVIDIA GeForce 9800 GX2 она достигает 580 Вт.

В ряде случаев для удешевления стоимости возможно встраивание видеоадаптера в системную плату компьютера в виде отдельной микросхемы. Однако данное исполнение имеет более низкую производительность, так как используется общая оперативная память с процессором и затруднена модернизация компьютера.

С 2010 года появились многоядерные ЦП Intel Core i7, у которых одно или несколько ядер выполняют функцию графического процессора, но полноценная версия такого устройства выйдет только в 2011 году.

32

Рисунок 2.41 – Три видеоадаптера NVIDIA GeForce GTX 280 в режиме 3 Way SLI

Таблица 2.6 - Характеристики современных видеоадаптеров

Видеокарта

Radeon

GeForce

GeForce

HD 7970

GTX 580

GTX 680

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Графический процессор (GPU)

Tahiti XT

Fermi

Kepler

(GF110)

(GK104)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сложность чипа, млрд.транз.

4,3

3,0

3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

Потоковых ядер, шт

2048

512

1536

 

 

 

 

 

 

 

 

Текстурных модулей (TMU), шт

128

64

128

 

 

 

 

 

 

 

 

Блоков ROP, шт

32

48

32

 

 

 

 

 

 

 

 

Шина памяти, бит

384

384

256

 

 

 

 

 

 

 

 

Частота GPU, МГц

925

772/1544

1006(1058)

 

 

 

 

 

 

 

 

Частота видеопамяти, МГц

5500

4000

6000

 

 

 

 

 

 

 

 

Пропускная способность, ГБ/с

264

192

192

 

 

 

 

 

 

 

 

Производительность ALU,

3.79

1.58

3.09

терафлопс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость заполнения, ГП/с

29,6

37,1

32,2

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость выборки текстур, ГТ/с

118,4

49,4

128,8

 

 

 

 

 

 

 

 

Макс. энергопотребление

250

244

195

 

 

 

 

2.5.6 Блок питания

Блок питания конструктивно предназначен для обеспечения всех электронных компонентов стабилизированным напряжением питания постоянного тока. Его основными характеристиками являются:

1) назначение:

-основной блок питания обеспечивает питанием системную плату ПК;

-дополнительный секционный блок питания для отдельных компонентов ПК, например, для видеоадаптера;

2) стандарт питания системной платы (ATX, ATX-2, BTX);

3) мощность блока питания в ВА (вольт-амперах), для современных офисных ПК рекомендуется не менее 350 ВА, которая распределяется по следующим каналам:

33

-максимальный ток цепи 3.3 В (канал +3.3VDC);

-максимальный ток цепи 5 В (канал +5VDC);

-максимальный ток цепи 12 В (два канала +12V1DC и +12V2DC);

4)качество стабилизации выходных напряжений – максимальное значение пульсаций по каждому из каналов в мВ;

5)число выходных разъемов и длина их кабелей для следующих цепей:

-24-контактный разъем ATX (для подключения системной платы);

-4-контактный ATX12V;

-SATA – разъем;

-4-контактные разъемы FDD (для дисковода гибких дисков);

-4-контактный разъем Molex (для подключения приводов внешней памяти);

6) коэффициент полезного действия – отношение мощности выходных цепей БП

кпотребляемой из входной сети в процентах – высоким считается КПД свыше 95%;

7)массогабаритные показатели;

8)уровень шума от системы охлаждения блока питания в дБ;

9)наличие дополнительного тумблера отключения питания, которое позволяет полностью обесточить внутренние компоненты при ремонте и защитить от случайного включения компьютера малолетними детьми;

10)срок службы.

а)

б)

в)

 

а) безвентиляторный

бесшумный блок питания Shuttle для HTPC мощность 200 Вт;

б) основной БП Thermaltake

TR2 900W/1000W мощностью 1000

Вт;

в) модульный блок питания Ultra Products

 

Рисунок

2.42 –

Блоки питания для ПК

 

34

Рисунок 2.43 – Внутренний монтаж блока питания Seasonic S12 II 500 Вт

2.5.7 Корпус системного блока

Корпус системного блока настольного компьютера предназначен для удобного размещения внутренних компонентов компьютера и обеспечения требуемой системы охлаждения. Важнейшими характеристиками корпусов являются:

1)форм-фактор корпуса, определяющий объем компоновки всего персонального компьютера;

2)число отсеков под платы расширения PCI-express;

3)число отсеков для установки систем внешней памяти;

4)возможность подключения в корпусе дополнительной системы охлаждения;

5)расположение дополнительных разъемов для подключения периферийных устройств: USB, аудиовыхода и т.п.;

6)дизайн корпуса, в последние годы направление дизайна корпусов персональных компьютеров получило название моддинг;

7)уровень шума системы охлаждения в дБ или сон;

8)массогабаритные показатели.

Таблица 2.7 – Размеры корпусов ПК

Тип корпуса

Высота

Ширина

Длина

Форматы

Примечание

Slim Desktop

80

300-350

400-450

microATX

 

Desktop

200

350

450

microATX

 

 

 

 

 

 

 

Desktop

200

450

450

ATX

 

Micro Tower

350

200

450

microATX

Mini Tower (IN WIN)

Mini Tower (vPSU)

350

200

450

ATX

 

Mini Tower

450

200

450

ATX

Midi Tower (IN WIN)

Midi Tower

500

200

450

ATX

 

Full (Big)Tower

>550

200

>480

fullATX

 

35

Рисунок 2.44 – Корпус MidiTower стандарта ATX

В 2004 году появился новый стандарт корпуса ПК для организации домашнего компьютеров мультимедиа-центров - The Balanced Technology Extended (BTX).

Рисунок 2.45 – Вид корпуса стандарта BTX

Для домашних ПК выпускаются специальные корпуса стандарта HTPC.

Рисунок 2.46 – Вид корпуса Chieftec для HTPC

36

Рисунок 2.47 Корпус Modecom FEEL 102 стандарта mini-ITX

Рисунок 2.48 – корпус для ПК оригинального дизайна Antec Skeleton

2.5.8 Клавиатура

Клавиатура является основным средством ввода символьных данных. С ее помощью формируются текстовые документы и кодируются программы, а также реализуются основные команду операционных систем и командных программных сред.

Основными характеристиками клавиатур являются:

1)назначение: офисная (для работы с символьными документами), игровая (оптимизирована под компьютерные игры), мобильные (для использования с MID или КПК), для бухгалтеров и т.п.;

2)число основных и дополнительных клавиш;

3)определенная раскладка: QWERTY или Дворака;

4)наличие надписей на клавишах на дополнительном языке (русском или белорусском);

37

5)интерфейс подключения к ПК: PS/2, USB или беспроводное подключение;

6)удобство клавиш хода при нажатии;

7)наличие специальных эргономических подставок для рук;

8)удобство крепления к поверхности стола, реализуемое с помощью специальных нескользящих элементов;

9)массогабаритные показатели (для офиса лучше использовать более тяжелые клавиатуры);

10)дизайн – цветовая гамма, наличие подсветки клавиш;

11)возможность влажной уборки грязи с клавиш;

12)наличие дополнительных элементов: USB-разъемы, сенсорная панель и

т.п.;

13)надежность, выражаемая в наработке на отказ в часах или косвенно в длительности гарантийного срока эксплуатации.

Рисунок 2.49 – Офисная Клавиатура SVEN Multimedia EL 4003 с подсветкой клавиш

Рисунок 2.50 – Игровая клавиатура BTC Cheetah с блоком 17 клавиш макрокоманд

Рисунок 2.51 – Клавиатуры для бухгалтеров на выставке CeBIT 2008

2.5.9 Манипулятор типа «Мышь»

Ручной манипулятор является основных средством навигации в системах графических меню, средством задания перемещений в графических редакторах и компьютерных играх. В состав компьютерной мыши входят:

1)датчик перемещения, отслеживающий направление и расстояние передвижения;

2)кнопки управления;

3)дополнительные элементы управления: колеса прокрутки, сенсорные экраны, миниджойстик — плечо с двумя кнопками, исключающее одновременное нажатие обеих кнопок и т.п.;

4)гибридные элементы управления, сочетающие в себе свойства нескольких различных элементов;

5)интерфейс подключения к ПК;

6)элементы питания для беспроводных мышей.

38

а)б)

а) Лазерная 9-кнопочная мышь 2D-мышь Cyber Snipa Stinger для киберспортсменов б) Мобильная 3D-мышь 3Dconnexion SpaceNavigator for Notebooks

Рисунок 2.52 – Стандартные компьютерные мыши Основными характеристиками компьютерной мыши являются:

1)принцип действия датчика перемещения: - механический (устаревший);

- оптический на светодиодах или оптический на лазере; - индукционный, используя специальный коврик;

2)число управляемых координат: 2

-двухкоординатные (2D) – обычные манипуляторы, которые позволяют контролировать только систему плоских координат;

-трехкоординатные (3D) – специальные манипуляторы позволяющие управлять

тремя координатами в системах 3D-проектирования или тренажерах;

3) максимальное разрешение – число точек на дюйм (для лазерных − до 3200

dpi);

4)интерфейс подключения к компьютеру через определенный порт: проводной

(СОМ, PS/2, USB) или беспроводной (IrDA или Bluetooth);

5)число и тип основных управляющих клавиш: двухкнопочные, трехкнопочные

ит.д.;

6)наличие дополнительных навигационных устройств: колеса прокрутки (Netscroll) и дополнительные клавиши управления (например, двойного клика);

7)время отклика, описывает задержку отображения перемещения на экране,

для современных устройств, стандартным значением является 8 мс (возможна и 1 мс);

8)эргономичность, которая обеспечивает удобство работы;

9)возможность перепрограммирования назначения клавиш;

10)возможность регулировать вес мышки с помощью дополнительных грузиков, (особенно важно для киберспорта);

11)надежность, определяемая сроком службы;

12)дизайн.

а)

 

б)

в)

 

а)

Беспроводная мышка ASUS MS-71 с встроенной флэш-памятью

 

б)

Надувная компьютерная мышь Jelly click

 

в) OptiWind — мышь с вентилятором и подсветкой

Рисунок 2.53 – Оригинальные конструкции компьютерной мыши Дополнительным аксессуаром для мыши является коврик, который выполняется

из специального материала. Его основное назначение – улучшение точности позиционирования. Для механических мышек материал коврика должен исключать проскальзывание шарика датчика перемещения, для лазерных в материал добавляются специальные отражающие частицы. Коврики могут оснащаться подставками для кисти

39

рук, чтобы снизить утомляемость. Дополнительной функцией коврика является уменьшение износа и загрязнения специальных скользящих элементов подложки мыши.

2.5.10 Монитор

Монитор является основным средством для вывода визуально воспринимаемых данных. Его характеристики в значительной степени определяют удобство работы и здоровье оператора. К основным характеристикам мониторов относятся:

1) назначение монитора, характеризующая область применения:

- индикаторные мониторы для технических устройств малого размера;

Рисунок 2.54 - Панель разрешения 392 х 224 пикселей (WQVGA) 15,2x11,3x3,8 мм

- офисные мониторы предназначены в основном для работы с текстовыми

документами и бизнес-графикой;

 

а)

б)

Рисунок 2.55 – Офисные мониторы: CRT-монитор (а) и LСD-монитор (б)

-мультимедийные мониторы предназначены для воспроизведения высококачественных видеоданных и фото-дизайна, основной характеристикой является качество видеоизображения;

-игровые мониторы используются для компьютерных тренажеров и развлечений,

укоторых кроме качества изображения важная роль отводится быстродействию отображения;

Рисунок 2.56 – Изогнутый игровой монитор NEC CRV43 43 дюйма

2) принцип формирования видео сигнала, классифицирующий мониторы на:

-с электроннолучевой трубкой (CRT-монитор);

-мониторы жидкокристаллической LCD матрицей;

-мониторы с TFT-матрицей;

40

- мониторы на основе органических светоизлучающих диодов OLED (Organic Light Emitting Diode);

Рисунок 2.57 – Принцип формирования изображения LCD и OLED дисплеев

- мониторы на основе «электронных чернил» (электронная бумага) с использованием технологий e-ink или e-paper для электронных книг. В них формируется растровая графика и текст для просмотра в отражѐнном свете, при этом поддержание уже сформированного на экране изображения не требует приложения энергии, она нужна только для изменения "картинки";

Рисунок 2.58 – Принцип технологии электрогидравлических дисплеев (EFD)

3)

общий размер экрана и размер видимой области по

диагонали в дюймах

(17, 19, 21, 22, 24 и т.д.);

 

4)

величина шага элементарной точки (пикселя) или полосы в мм;

5)

максимальное разрешение, которое определяется

числом элементарных

точек изображения по горизонтали и вертикали. Максимальное разрешение определяет специальный стандарт, параметры которого приводятся в таблице 2.8.

Таблица 2.8 – Обозначение стандартов разрешения экрана

Стандартные пропорции

Широкоформатные пропорции

 

Название

Разрешение

Пропорции

Название

Разрешение

VGA

640

x 480

 

 

 

 

SVGA

800

x 600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XGA

1024 x 768

16:10

WXGA

1280

x 768

 

 

 

15:9

WXGA

1280

x 800

XGA+

1152 x 865

16:10

WXGA+

1440

x 900

SXGA*

1280

x 1024

 

-

 

 

SXGA+

1400

x 1050

16:10

WSXGA+

1680 x 1050

USXGA

1600

x 1200

16:10

WUXGA

1920 x 1200

* - данное разрешение имеет нестандартные пропорции 5:4

6) ширина полосы пропускания в мегагерцах (МГц) видеоусилителя монитора, определяющая частоту горизонтальной (строчной развертки) в килогерцах (кГц), равна числу сканируемых лучом строк в 1 секунду;

7) вертикальная (кадровая) развертка – число выводимых в 1 секунду кадров, определяет усталость глаз и должно быть не менее 75 Гц, более жесткое определение дает стандарт TCO-99 – 85 Гц;

8)контрастность – это соотношение между самой темной и самой светлой отображаемыми точками для современных LCD мониторов она должна не менее 1000:1;

9)яркость, кд/м2;

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]