Утемесов_ЛР7

1. Устройство компьютера

Утемесов Арстан 26КСК-2

2. Основные компоненты

Процессор (центральный
процессор, ЦП или CPU)
SSD (Solid-State Drive или
твердотельный накопитель)
ОЗУ (Оперативное
запоминающее устройство)
GPU (Graphics Processing Unit
или графический процессор)
Блок питания (БП)
Материнская плата

3. Системный блок: общая схема

4. Процессор и материнская плата

•CPU — выполняет инструкции
программ (машинный код),
управляет потоками данных.
•Материнская плата содержит
шины и контроллеры для связи
CPU с ОЗУ, накопителями,
периферией.
•Сокет — тип разъёма под
процессор; определяет
совместимость.
•Чипсет — набор микросхем,
управляющий интерфейсами и
скоростями обмена.

5. Оперативная память и накопители

Визуальная диаграмма сравнения скорости
(текстовая шкала)
•HDD
[░░ 150–250 МБ/с ] (медленно)
•SATA SSD
[██████ 550–600 МБ/с ] (быстро)
•NVMe PCIe 4.0
[████████████████████ 5000–7500
МБ/с ] (очень быстро)
•NVMe PCIe 5.0
[██████████████████████████████
до 14000 МБ/с ] (мгновенно) [1]

6. Видеокарта и блок питания: графика и энергообеспечение ПК

•Видеокарта (GPU) — специализированный
процессор для обработки графики и параллельных
вычислений; ключевой параметр —
производительность в операциях/сек (TFLOPS) и
пропускная способность памяти.
•Интегрированная vs дискретная: встроенная
графика (в CPU) — для базовых задач;
дискретная — для игр, 3D-моделирования, ML.
•Блок питания (PSU) — преобразует переменный
ток сети в стабилизированные постоянные
напряжения (+3,3 В, +5 В, +12 В); определяет
надёжность и запас мощности всей системы.
•Ключевые характеристики PSU: номинальная
мощность (Вт), сертификат энергоэффективности
(80 Plus Bronze/Gold и выше), модульность
кабелей, набор разъёмов.

7. Периферийные устройства: средства ввода, вывода и взаимодействия с пользователем

•Периферия — устройства, расширяющие
возможности ЭВМ: ввод данных, вывод
информации, внешнее хранение, сетевое
взаимодействие.
•Устройства ввода: клавиатура, мышь, сканер,
веб-камера, графический планшет — преобразуют
действия пользователя в цифровой формат.
•Устройства вывода: монитор, принтер, проектор,
колонки — представляют данные в удобной
человеку форме.
•Интерфейсы подключения: USB
(универсальный), HDMI/DisplayPort (видео),
Ethernet (сеть), Thunderbolt (высокая пропускная
способность).
•Роль в системе: периферия определяет удобство
и сценарии использования ПК (офис, дизайн, игры,
научные расчёты).

8. Взаимодействие устройств в архитектуре ПК: потоки данных и системные шины

Компонент
Канал связи
Типичная пропускная
способность
Роль в потоке данных
CPU
ОЗУ
Контроллер памяти
(DDR4/DDR5)
30–50+ ГБ/с
Критически быстрый
обмен для вычислений
CPU
GPU
PCIe (x16)
~16–32 ГБ/с (PCIe
4.0/5.0)
Рендеринг,
GPGPU-задачи
CPU
NVMe SSD
PCIe + NVMe
3–7+ ГБ/с
Загрузка ОС, быстрый
доступ к данным
DMI, USB, SATA
Зависит от шины (USB
3.2 до 5 ГБ/с)
Подключение
накопителей, сети,
ввода/вывода
Через контроллер +
DMA
Ограничено шиной
устройства
Прямой обмен без
участия CPU
Чипсет
периферия
Периферия
ОЗУ

9. Глоссарий: ключевые понятия архитектуры ПК

Термин
Определение (коротко, по делу)
Практический смысл (почему это важно)
CPU (процессор)
Центральный вычислитель: выполняет инструкции
программ, управляет потоками данных.
«Мозг» системы: от него зависит скорость расчётов и
отклика интерфейса.
ОЗУ (RAM)
Энергозависимая память для временного хранения
данных и команд.
Чем больше и быстрее ОЗУ, тем больше задач можно
держать «на столе» одновременно.
Пропускная способность шины
Объём данных, передаваемых по шине за единицу
времени (ГБ/с).
Определяет, насколько быстро данные могут
перемещаться между компонентами.
Узкое место (bottleneck)
Компонент или интерфейс, который ограничивает
общую производительность системы.
Даже топовый CPU будет «ждать» медленный диск;
важно искать и устранять узкие места.
DMA (прямой доступ к памяти)
Механизм, позволяющий устройствам обмениваться
данными с ОЗУ без участия CPU.
Снижает нагрузку на процессор, ускоряет работу
накопителей и сетевых карт.
Чипсет
Набор микросхем, управляющий взаимодействием
CPU, памяти, PCIe-устройств и периферии.
Фактически «маршрутизатор» данных на материнской
плате; задаёт возможности платформы.
PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)
Высокоскоростная шина для подключения видеокарт,
NVMe-накопителей и плат расширения.
Критична для графики и быстрых накопителей; версии
(3.0/4.0/5.0) и количество линий (x4/x8/x16) сильно
влияют на скорость.

10. Спасибо за внимание!