Устройства компьютера

Главное по теме

• Процессор выполняет команды и считает, оперативная память (ОЗУ) хранит данные, с которыми работают сейчас, диск хранит файлы постоянно.
• ОЗУ энергозависима: при выключении питания её содержимое пропадает. Диск, флешка и ПЗУ хранят данные без питания.
• 1 байт = 8 бит; 1 КБ = 1024 байта; 1 МБ = 1024 КБ; 1 ГБ = 1024 МБ; 1 ТБ = 1024 ГБ.
• Чтобы перейти к большей единице, делят на 1024, к меньшей - умножают на 1024. Пример: 2 ГБ = 2 * 1024 = 2048 МБ.
• Тактовая частота процессора измеряется в герцах (у современных процессоров в гигагерцах, ГГц), и чем она выше при прочих равных, тем больше операций в секунду. Ядра позволяют выполнять несколько задач одновременно.
• SSD быстрее HDD, потому что у него нет вращающихся дисков и движущихся головок; HDD дешевле на гигабайт.
• Устройства ввода передают данные в компьютер (клавиатура, мышь, сканер, микрофон), устройства вывода выдают результат (монитор, принтер, колонки).
• Материнская плата соединяет все устройства через шины, видеокарта (GPU) формирует изображение, блок питания снабжает всё электроэнергией.
• Принципы фон Неймана: двоичное кодирование, программа хранится в памяти вместе с данными, память состоит из пронумерованных ячеек, команды выполняются последовательно.

Задания с разбором

Где теряют баллы

• Устройства ввода, вывода и памяти

  Ловушка: Модем и маршрутизатор относят к устройствам вывода; путают оперативную память (стирается) и флеш-память (хранит без питания).

  Как решать: Ввод: клавиатура, мышь, микрофон, сканер. Вывод: монитор, принтер, динамики. ОЗУ энергозависимая, ПЗУ и флеш нет.

• Процессор, кэш, шины, память

  Ловушка: Шину данных считают частью процессора; кэш путают с ОЗУ.

  Как решать: В процессоре: АЛУ, устройство управления, регистры, кэш. Шина связывает процессор с памятью и устройствами. Кэш: сверхбыстрая память для частых данных.

• Соответствие (2 балла)

  Ловушка: Справа похожие термины одной темы; одну пару решают, вторую наугад.

  Как решать: Реши каждую строку отдельно. Занятый вариант справа к другой строке не подходит.

Объяснение простыми словами

Представь кухню в ресторане. Повар быстро режет и жарит, на рабочем столе лежат продукты для блюда, которое готовится прямо сейчас, а в кладовой хранятся запасы на много дней. Компьютер устроен очень похоже. Повар - это процессор, рабочий стол - оперативная память, кладовая - жёсткий диск или SSD. Давай разберём каждую часть и поймём, чем они различаются, ведь именно такие различия любят проверять на ЕНТ.

Процессор - это главная микросхема компьютера. Он выполняет команды программ: складывает, сравнивает, переписывает данные. Скорость процессора зависит от тактовой частоты и числа ядер. Тактовая частота показывает, сколько тактов процессор делает за секунду, и измеряется в гигагерцах. Ядро - это отдельный вычислительный блок, и если ядер несколько, компьютер может заниматься несколькими делами одновременно. Внутри процессора есть ещё маленькая сверхбыстрая кэш-память, где лежат данные, которые понадобятся в ближайшие мгновения.

Дальше в Biik: продолжение объяснения, видеоразбор и проверка из 8 заданий по этой теме.

Термины

Процессор (CPU)

Главная микросхема компьютера, которая выполняет команды программ и управляет остальными устройствами.

Тактовая частота

Число тактов (элементарных шагов) процессора в секунду, измеряется в мегагерцах и гигагерцах.

Ядро процессора

Отдельный вычислительный блок внутри процессора; несколько ядер позволяют выполнять несколько задач одновременно.

Кэш-память

Очень быстрая небольшая память внутри процессора, где хранятся самые нужные в данный момент данные.

Оперативная память (ОЗУ, RAM)

Быстрая временная память для программ и данных, с которыми компьютер работает прямо сейчас; при выключении очищается.

ПЗУ (ROM)

Постоянная память, которая хранит данные без питания, например начальную программу запуска компьютера.

Жёсткий диск (HDD)

Накопитель с вращающимися магнитными пластинами для постоянного хранения файлов.

SSD

Твёрдотельный накопитель без движущихся частей, он быстрее HDD и устойчивее к ударам.

Флеш-память

Энергонезависимая память на микросхемах, из неё сделаны флешки и карты памяти.

Материнская плата

Главная плата, к которой подключены процессор, память и другие устройства.

Шина

Набор линий связи, по которым данные и сигналы передаются между устройствами компьютера.

Видеокарта (GPU)

Устройство, которое строит изображение для монитора и берёт на себя тяжёлые графические расчёты.

Устройство ввода

Устройство, передающее информацию в компьютер: клавиатура, мышь, сканер, микрофон, веб-камера.

Устройство вывода

Устройство, показывающее или выдающее результат: монитор, принтер, колонки, проектор.

Бит

Наименьшая единица информации, принимает значение 0 или 1.

Байт

Единица информации, равная 8 битам; обычно хранит один символ текста.

Порт

Разъём для подключения внешнего устройства, например USB или HDMI.

Блок питания

Устройство, которое преобразует электричество из розетки в напряжение, нужное компонентам компьютера.

Архитектура фон Неймана

Принципы устройства компьютера: двоичная система, хранение программы в памяти, адресуемость памяти, последовательное выполнение команд.

Энергозависимая память

Память, которая теряет содержимое при отключении питания, например ОЗУ.