Компьютер - это очень просто. Часть 4.

Продолжение, начало см. здесь

Глава четвертая. Компьютер: что в корпусе твоем..?

С каким предметом для многих ассоциируется слово компьютер? Средних размеров железный ящик с мигающими огоньками или книга формата чуть больше чем А4 ? Нет, не угадали. Для многих компьютер ассоциируется с … монитором. Не один сотрудник отдела ремонта хватался за голову когда ему приносили не системный блок с монитором, а только один монитор, и много системных администраторов взывают к небесам обнаружив, что очередная секретарша выдернула шнур блока питания системного блока компьютера, при этом уверяя что компьютер (монитор) у нее включен в сеть 220 вольт, но картинка вдруг почему-то(?) пропала.
Чтобы избежать подобных казусов разберем обычный современный персональный компьютер по полочкам.
На данный момент существуют два основных типа персональных компьютеров по форм-фактору (размеры, вес и т.п.). К первому типу относятся ПК на основе стационарных системных блоков типа башня (tower) или блоков, устанавливаемых горизонтально (desktop). Такие компьютеры состоят из двух основных частей: системного блока и монитора, также отдельно подсоединяется клавиатура и мышка. Запомните: персональный компьютер в данном случае это не отдельно монитор или системный блок, а весь комплекс в целом: системный блок, монитор, мышь, клавиатура (а также опционально звуковые колонки, джойстики, рули управления и т.п.).
Ко второму типу относятся так называемые ноутбуки (notebook), они же лэптопы (laptop), они же мобильные компьютеры.
Также существуют компьютеры, полностью (за исключением клавиатуры и мыши) смонтированные в корпусе стационарного монитора, а совсем недавно появились нетбуки (netbook) – "урезанные" по сравнению с ноутбуками маленькие, почти "карманные" компьютеры. Выпускаются и вообще "крошечные" компьютеры помещающиеся в карман, но данные типы не слишком распространены и о них (по возможности) мы поговорим в конце главы.
Итак, разберем для начала "классическую" схему персонального компьютера, появившуюся еще в начале 80-х годов прошлого столетия (если не раньше).

   Как я уже упоминал, в таком варианте присутствует "железная коробка", как правило в форм-факторе типа тауэр (башня) для вертикального размещения. Также встречаются так называемые десктопные горизонтальные варианты. Каждый тип имеет свои достоинства и недостатки. В случае с башней она занимает немного места на столе или даже под столом (рядом со толом), однако на нее не представляется возможным водрузить монитор. Дестктоп занимает на столе бОльшую площадь, но на него можно (как правило) поставить монитор. На заре появления IBM-совместимого персонального компьютера выпускались десктопные варианты, однако, впоследствии, башни практически вытеснили горизонтальные корпуса. В некоторых случаях если не использовать привод для компакт-дисков или использовать специальный привод, то можно расположить башенку и горизонтально.

Можно сказать, что сам компьютер и располагается в этой самой башне. Монитор служит только для вывода информации пользователю. Поэтому иногда, когда говорят о компьютере, имеют в виду именно системный блок, хотя это и не совсем верно, потому как, за исключением некоторых вариантов использования компьютера в качестве сервера, системный блок без монитора (а, также, как минимум, клавиатуры) для большинства пользователей бесполезен. И уж совсем неверно называть компьютером монитор!

   В системном блоке располагается как минимум: материнская плата (motherboard), центральный (или просто) процессор (processor, CPU), планки оперативной (или просто) памяти (ОЗУ, memory, RAM), жесткий диск (hard disk, HDD), блок питания. Это с точки зрения компонентов (или "железок" (hardware) на компьютерном жаргоне) на которые можно разобрать самый простой системный блок. Также, как правило, современный компьютер комплектуется приводом для чтения оптических дисков (CD/DVD/ Blu-Ray drive), иногда еще устанавливают приводы для чтения гибких дисков (floppy disk drive, FDD), устройства для чтения карт памяти (картридер). Если рассмотреть логическую структуру современного системного компьютера, то можно выделить следующие компоненты: процессор, видеокарту (video card), системную шину и микросхемы ее "обслуживания", оперативную память, базовую систему ввода/вывода (BIOS), жесткий диск, блок питания, звуковую плату (sound card).

Как видим, есть различия по сравнению с "железками". На самом деле так было не всегда: еще совсем недавно видео и звуковая карты (и некоторые другие компоненты) были отдельными системными платами, но в последнее время взят курс на интеграцию с материнской платой. Однако никто не мешает установить звуковую или видеокарту отдельно, как правило, в индивидуальном исполнении они мощнее и обеспечивают лучшее характеристики, но зачастую стоимость одной мощной видеокарты больше чем всей материнской платы с интегрированным видео и звуком.
Рассмотрим более подробно перечисленные компоненты.

   Материнская плата. Она – основа всей системы. На ней располагаются разъемы для подключения всех остальных устройств, начиная от процессора и заканчивая дисководом гибких дисков. Также на материнской плате присутствуют дополнительные микросхемы (так называемый набор системной логики) со своим центральным "чипсетом". Нужны они для управления различными устройствами компьютера и портами ввода/вывода, а также для организации взаимодействия между уже перечисленными устройствами (процессор, память и т.п.). Поэтому для тех, кто хочет приобрести действительно мощный компьютер, немаловажно какой набор системной логики применен в той или иной материнской плате.

В большинстве же случаев это не столь существенно (впрочем, за исключением цены – чем производительнее "чипсет", тем дороже материнская плата). Также на материнской плате присутствуют специальные слоты расширения для подключения разнообразных устройств. Как уже упоминалось, в последнее время на многих системных (материнских) платах устанавливают интегрированную видео, звуковую, сетевую карты.

   Однако по праву сердцем компьютера считается центральный процессор, или просто процессор (микропроцессор). Именно процессор выполняет программы и "перемалывает" огромные объемы данных. От его производительности во многом зависит быстродействие компьютера. Устанавливается процессор в специальный разъем со множеством контактов на материнской плате, а сверху крепится массивный радиатор (как правило) с вентилятором. Современный мощный процессор стоит в два-три раза дороже средней по стоимости материнской платы. Процессоры нижней ценовой категории сопоставимы по цене с недорогими материнскими платами или даже дешевле.

Процессоры бывают разные по типу выполняемых задач (в мобильном телефоне, кстати, тоже присутствует микропроцессор ), набору команд, внутренней архитектуре, производителю и т.п. Однако для подавляющего большинства персональных компьютеров на данный момент используют так называемые х86 (читается: икс восемьдесят шесть) совместимые процессоры, берущие свое начало от процессора 8086 фирмы IBM, выпущенного в 1978 году. С годами родились целые серии: i286, i386, i486, i586 или Pentium (Intel в маркетинговых целях решила дать процессорам звучное имя), Pentium II, Pentium III, Pentium IV. Когда название Pentium приелось, придумали Inter Core, Intel Core 2. На данный момент флагманом корпорации Intel для персональных компьютеров является процессор Intel Core i7. Каждая серия является новым поколением процессоров и имеет целый ряд моделей, различающихся по тем или иным характеристикам.
Но Intel, хоть и является лидером на рынке микропроцессоров для домашних компьютеров, не единственная на нем. Второй по количеству продаваемых так называемых х86-совместимых процессоров является, опять же, американская корпорация AMD (Advanced Micro Devices). Совместимыми процессоры называются потому, что на них можно выполнять те же программы, что и на процессорах фирмы Intel, однако технологии изготовления, количество транзисторов и т.д. различные. Да и по производительности процессоры одного и того же класса, но разных фирм, как правило, отличаются. Также на рынке х86-совместимых микропроцессоров присутствует Via и еще парочка фирм, однако, их рыночная доля незначительна.
Самой важной характеристикой процессора до недавних пор являлась его тактовая частота: количество тактов в секунду и измерялась сначала в килогерцах, а, нынче, в мегагерцах. Что такое такт? Такт – это время за которое процессор может выполнить какую-либо операцию. Причем, процессор не может выполнить эту операцию за пол такта или четверть. Некоторые операции (например, умножения) могут выполняться несколько тактов, но никак не меньше одного. Представим себе крутящееся колесо, а время, за которое осуществляется полный оборот вокруг оси, примем за такт. Чем быстрее крутится колесо, тем быстрее едет транспортное средство. Так и с процессором: чем больше тактовая частота (количество тактов в секунду), тем он считается быстрее, потому как определенные операции выполняются за фиксированное количество тактов (1, 2, 3… n) и такт является минимальным фиксированным временем для выполнения одной операции или части операции. Долгое время наращивание быстродействия процессоров достигалось в основном повышением тактовой частоты. Но предпринимались и другие меры в данном направлении: увеличение числа транзисторов, количества команд, выполняемых процессором, оптимизация архитектуры, введения распараллеленной схемы обработки данных и т.п. Однако тактовая частота была главным параметром, влияющим на производительность. Для возможности повышения тактовой частоты и увеличения количества транзисторов в одном микропроцессоре, снижения выделяемого тепла необходимо уменьшать размеры элементов, поэтому также процессоры классифицируются так называемым технологическим процессом изготовления, к примеру, технология производства 65 нанометров.
Однако повышать тактовую частоту до бесконечности невозможно. Поэтому в последнее время рост тактовых частот прекратился, а повышения быстродействия достигают за счет наращивания количества ядер в одном микропроцессоре. Это почти равнозначно увеличению количества процессоров в одном компьютере. Еще совсем недавно специализированные мощные серверные системы могли на одной материнской плате содержать два или более процессоров, занимали немалые габариты и стоили больших денег, а сегодня в одном микропроцессоре размером меньше коробка спичек может располагаться 2, 3 или 4 ядра, что почти эквивалентно 2,3 или 4 процессорам. А в планах ведущих микропроцессорных фирм выпуск чипов с 8, 16, 32 и большем количеством ядер! Но наличие двух ядер на практике не означает увеличение в два раза производительности компьютера. Представим, что вы печете пирожки и, решив увеличить в два раза количество испеченных за час, купили еще одну духовку, но, как оказалось, для приготовления большего количества теста за то же время, что и в одной духовке, необходимо еще и в два раза большую емкость для тестомесилки. Или, предположим, для быстрейшей отделки внутренних помещений квартиры пригласили вместо двух сразу четырех рабочих – одни грунтуют поверхность, а другие красят, однако перед покраской мало того, что необходимо нанести грунтовку, она еще должна и высохнуть. Поэтому сразу все рабочие не смогут приступить к работе и будут некоторое время сидеть без дела.
Из этих двух примеров можно сделать, по крайней мере, два важных вывода: не только один процессор ответственен за общее быстродействие компьютера – другие компоненты тоже должны соответствовать высоким требованиям, предъявляемым процессором, второе – не все работы (вычисления) можно выполнять параллельно – зачастую для выполнения одних действий, предварительно необходимо выполнить другие, причем совсем не обязательно, что подготовительные операции можно выполнять одновременно.
Пожалуй, остался еще один важный параметр, характеризующий процессор. Это разрядность. Все дело в том, что для выполнения операций над числами процессор использует так называемые оперативные регистры – ячейки в которые помещаются операнды для выполнения операций над ними. Например, пусть есть три регистра А,B,C . В первый поместим первое слагаемое, в В – второе, а в С окажется сумма после выполнения операции сложения. На самом деле регистров в современном процессоре не 3, а значительно больше, но суть остается та же: числа для операций над ними извлекаются из оперативной памяти, помещаются в оперативные регистры, над ними производятся те или иные операции и необходимые результаты помещаются в оперативную память. Каждый регистр может вмещать в себя определенное количество бит, например 8, 16 или 128. Вот количество этих самых бит, которые способен вместить в себя регистр и определяется разрядность процессора. На заре распространения персональных компьютеров оперативные регистры вмещали 16 или даже 8 бит, соответственно, были 8-ми или 16-ти разрядными. В конце 80-х годов с выпуском процессора Intel 80386 начался переход на 32-х разрядные процессоры, а последние годы ознаменованы выпуском 64-х разрядных процессоров. В теории это означает, что за один такт 64-х разрядный процессор может, к примеру, в два регистра загрузить сразу 16 байт, в то время как 16-ти разрядный только 4 и это должно обеспечить как минимум 4-х кратный прирост производительности. Однако, это не совсем так. Если необходимо сложить 2+2, то на выполнение этой операции надо столько же тактов как и на сложение одного миллиона с другим, поэтому не всякие вычисления ускоряются при повышении разрядности, поэтому данные должны быть оптимизированы. Программы компилируются (собираются) под определенную разрядность, это означает, что собранные под 32-х разрядную x386 платформу программы хоть и без проблем должны работать на 64-х разрядных процессорах, но это не означает, что работать такие программы должны быстрее. Поэтому в переходный период (как на данный момент) фирмы, выпускающие программное обеспечение, вынуждены, как правило, выпускать версии для двух разрядностей, так как парк компьютеров меньшей разрядности еще достаточно велик. Кроме того операционная система (о ней в следующих главах) тоже должна поддерживать 64-х разрядный режим для запуска 64-х разрядных программ. Как я уже отмечал выше, 32-х разрядные программы, как правило, работают на 64-х разрядных платформах, но обратной совместимости нет, т.е. на 32-х разрядной системе 64-х разрядные приложения не запустишь.
По всей видимости, еще долгое время будут мирно сосуществовать рядом 32-х и 64-х разрядные версии программ, пока 32-х разрядные приложения окончательно не канут в лету как, в свое время, это было с 16-ти разрядными операционными системами и приложениями.

   Оперативная память. В нее помещаются программы, выполняемые на компьютере. Именно из оперативной памяти процессор берет данные для вычислений и именно в оперативную память помещает результаты. Чем памяти больше, тем лучше, потому как бОльшее количество данных и программ может в ней поместится. Но памяти может быть и много. К примеру, для 32-х разрядных систем теоретически (в рамках принятой в данный момент так называемой плоской модели памяти) максимально можно использовать не более 4 гигабайт, так как больше просто невозможно адресовать 32-мя битами (2 в степени 32 = 4 294 967 296 байт). Зато с помощью 64 бит можно адресовать очень много адресного пространства (2 в степени 64 = 18 446 744 073 709 551 616)!!!

Еще не так давно (менее 10 лет назад) память была жутко дорогая и о установке на компьютере 1 гигабайта, не говоря уже о 4-х нельзя было и мечтать простым смертным. Да и материнские платы не поддерживали такое количество. В начале нового тысячелетия нормой было не более 128 МБ ОЗУ на одном компьютере, но уже в году 2005 планка поднялась до 512 МБ, а на данный момент некоторые компьютеры для игр или серьезных инженерных вычислений комплектуются 4-мя ГБ или, даже, 8-ю! Такое стало возможным благодаря удешевлению планок памяти и появлению 64-х разрядных процессоров.
Что необходимо знать о памяти с практической точки зрения? Если на вашем компьютере установлен современный 64-х разрядный процессор и 64-х разрядная операционная система, а средства позволяют, то можно смело ставить и 4 гигабайта, больше иметь на данный момент смысла не имеет, только если, к примеру, не используются одновременно такие программы как 3ds Max и Photoshop с большими объемами данных. Но, если даже процессор 64-х разрядный, но установлена 32-х разрядная операционная система Microsoft Windows XP, то все равно использовать более 3 гигабайт памяти не получится, потому как из теоретически доступных 4-х гигабайт для 32-х разрядных систем, Windows XP для программ может выделить не более 2-х. А стандартом на данный момент можно считать 2 гигабайта оперативной памяти, что "с головой" достаточно для домашнего и офисного использования компьютера даже для работы с мощными графическими пакетами или системами видео редактирования.
Если на компьютере установлено небольшое количество памяти, к примеру 512 МБ или даже 256, то это совершенно не означает, что на этих машинах нет возможности запускать многие из программ, требующих для своих нужд больше памяти или запустить несколько копий одной и той же программы. Вполне возможно, что данные программы запустятся, но работать будут значительно медленнее, чем с бОльшим объемом памяти. Все дело в том, что во времена, когда память была дорогая, а программы становились все более "прожорливее", была придумана технология так называемого свопинга, когда часть данных размещается в файле на жестком диске так, как будто бы они находятся в оперативной памяти. При необходимости такие данные "подкачивается" в настоящую оперативную память, а ненужные в ОЗУ в данный момент наоборот, записываются в так называемый файл подкачки (swap file). Поскольку операция записи и чтения в файл на жестком диске намного медленнее, чем обмен данных между процессором и оперативной памятью, то и быстродействие оставляет желать намного лучшего. Если на компьютере с малым количеством памяти запустить много программ, можно заметить как системный блок часто "шуршит" приводами жесткого диска, мигает лампочка на корпусе, а загрузка и выгрузка программ сильно замедляется – все это верный признак того, что оперативной памяти не хватает и приходится использовать медленную технологию свопирования.

   Жесткий диск (HDD). Это основное место хранения всех данных и программ на компьютере. Максимальное количество байт помещающихся на жестком диске называют емкостью жесткого диска. Если на данный момент компьютеры имеют в среднем 1-2 гигабайта оперативной памяти, то устанавливаемые жесткие диски имеют емкость не менее 100 ГБ, а то и 250 или 500. Такие размеры позволяют хранить сотни тысяч страниц текстовой информации, десятки программ, фильмов или сотни часов музыки. Но даже жесткий диск размером в 500 гигабайт не всегда способен вместить все то, что желает пользователь. К примеру один фильм в хорошем качестве занимает порядка 4,5 гигабайта, одна игра 6-8 ГБ, операционная система до 10 ГБ. И появились диски размером 1 терабайт!

Хотя в домашних компьютерах такие диски еще редкость, но не за горами их массовое распространение. А, ведь, еще каких-то 15 лет назад большим считался диск емкостью 6 ГБ. Один ТБ и 6 ГБ - это разница в 166 раз!

   На практике, на данный момент (только если не планируется хранить много фильмов или устанавливать большое количество современных игр) в домашних условиях нет нужды в дисках размером больше 250 ГБ. Но стоимость хранения одного гигабайта постоянно снижается и, вполне возможно, через год-два можно будет смело рекомендовать приобретать 500 гигабайтный жесткий диск.
Конструктивно жесткий диск представляет собой плоскую металлическую коробочку по размеру сопоставимую с небольшой книгой дорожного формата. Внутри размещаются несколько дисков с нанесенным магнитным покрытием (отсюда и название – жесткий диск) над которыми располагаются магнитные головки считывания/записи. Также имеются шаговые электродвигатели для приведения в движение головок и вращения самих дисков. Электроника для управления всем этим хозяйством, как правило, размещается с наружной стороны нижней части корпуса. С материнской платой HDD соединяется либо широким шлейфом (так называемый интерфейс IDE, считается устаревшим), либо тонким шлейфом (интерфейс SATA). Питание для жестких дисков подается по отдельному шлейфу от блока питания.

В некоторых настольных компьютерах для повышения надежности хранения данных устанавливают два жестких диска (а на серверах 4 и больше) информация на которых дублируются. В таком случае при выходе из строя одного из дисков на втором данные сохраняются. Однако за повышение надежности приходится платить: на двух жестких дисках ескостью, к примеру, 250 ГБ можно сохранить не больше 250 ГБ.
Кстати, по поводу емкости жесткого диска. В маркетинговых целях производители указывают емкость диска принимая один килобайт равным не 1024 байтам, а 1000, поэтому реальная вместимость меньше заявленной. К примеру на моем компьютере установлен HDD с указанное емкостью 250 ГБ, а, на самом деле, вмещается около 244 ГБ данных.
Базовая система ввода-вывода (BIOS). Это программа, записанная на микросхеме с постоянной памятью которая размещена на материнской плате. BIOS "стартует" при включении компьютера и выполняет ряд важных функций: тестирование оборудования на исправность или на наличие нового, с его помощью можно выполнять настройку некоторых компонентов компьютера или включать/отключать их. Также BIOS ответственен за запуск операционной системы. Изменяемые параметры хранятся в энергозависимой памяти, так же как и системное время, поэтому на материнской плате находится небольшая батарейка. Если она "садится", то время на компьютере начинает сбрасываться на какую-то определенную дату, а настройки возвращаться к первоначальным. В среднем, при каждодневно использовании компьютера, батарейки хватает на 3-5 лет, что сопоставимо с временем "жизни" компьютерного друга, поэтому мало кто сталкивается с проблемой вышедшей из строя батарейкой. Но не стоит переживать при обнаружении вышеописанных симптомов. Заменить батарейку очень просто: достаточно снять крышку системного блока, найти на материнской плате плоскую блестящую батарейку, вынуть, осторожно поддев отверткой или нажав на специальный держатель, при этом батарейка под действием пружинки сама "выскочит" из гнезда. После этого можно вставить новую батарейку в гнездо.

   Графическая (видео) карта. Служит для формирования изображения и вывод его на экран монитора. В большинстве офисных компьютеров она встроена в материнскую плату. Но так было не всегда. На заре ПК это были большие платы, вставлявшиеся в разъем расширения и занимавшие немалую площадь. Каждая видеокарта обладает собственной памятью (в случае встроенных видеокарт зачастую эта память "арендуется" у оперативной). Первые видеокарты имели очень маленькие объемы памяти, но, как я уже упоминал, память существенно дешевела и на данный момент даже встроенные видеоадаптеры могут работать с 128 или даже 256 МБ видеопамяти.

Но для современных трехмерных игр и графических приложений требуются специализированные видео карточки, которые еще называют графическими ускорителями. Памяти на таких устройствах может быть на данный момент до 1 ГБ и она является более быстрой, чем оперативная память, для расчета сложных трехмерных сцен используются специальные графические процессоры, которые по производительности при построении трехмерных объектов по специальным алгоритмам намного превосходят центральные процессоры. Стоимость таких графических ускорителей может достигать нескольких сот долларов, а профессиональные модели стоят больше 1000. Но рынок есть рынок и даже среди таких видеокарт есть недорогие экземпляры в ценовой категории до 100 долларов которые могут "вытянуть" игру 2-3-х летней давности или даже современную, но при минимальных настройках качества.
В последнее время почти все видеоадаптеры стали оснащаться аппаратным декодером для воспроизведения видео высокой четкости которое приходит на смену обычным телевизионным программам и DVD-видео. На упаковочных коробках таких видеокарт присутствует аббревиатура HDTV (High-Definition Television). К тому же, как правило, они оснащаются специальным разъемом (или переходником) для подключения к телевизору с поддержкой HDTV. Наличие аппаратного декодера HDTV значительно разгружает центральный процессор при воспроизведении видео высокой четкости.
Если вы не планируете играться в 3D игры, работать с инженерными или анимационными пакетами трехмерной графики, то, скорее всего, нет необходимости в мощной внешней графической карте. Однако, даже если не подумываете о просмотре HDTV, стоит все же отдать предпочтение видеокарте (пусть и встроенной в материнскую плату) с поддержкой видео высокой четкости, так как все больше видеоматериала будет распространяться в этом формате.
Сетевая карта (Ethernet card). Необходима при включении компьютера в так называемую локальную сеть для обеспечения возможности обмениваться информацией с другими компьютерами. В далекие времена, когда компьютеры только-только начали объединяться в сети, эти устройства также были отдельными физическими компонентами. Но время летит стрелой и на данный момент любая материнская плата содержит разъем (а то и два) RJ45 для подключения разъема с кабелем под названием витая пара. Главная характеристика: максимальная скорость на порту, которую может обеспечить сетевая карта. На данный момент все более популярными становятся карты обеспечивающие скорость до 1 Гб (гигабита, не путать с гигабайтом), хотя еще очень распространены сети со скоростью 100 Мб (мегабит), а еще лет 15 назад нормой были скорости до 10 Мб. Поскольку сетевые карты выпускаются с совместимостью "сверху вниз", т.е. гигабитная карта может работать в сетях 100 и 10 Мб, то современные материнские платы комплектуются гигабитными Ethernet портами.
Блок питания. Преобразовывает переменное напряжение сети 220 вольт в низковольтные постоянные. Характеризуется мощностью и КПД (коэффициентом полезного действия). Чем больше в компьютере серьезных компонентов – графические ускорители, емкие жесткие диски, вентиляторы, тем мощнее необходим блок питания. Для обычного офисного компьютера достаточно блока питания с максимальной мощностью 300 ватт, а вот для игрового с двумя мощными графическими видеоадаптерами может и 500 ватт быть мало, поэтому на такие системы ставят 750 ваттные или даже киловаттные блоки питания. КПД определяет сколько энергии от общей используется по назначению – чем больше КПД, тем меньше энергии уходит даром и, соответственно, тем лучше. Коэффициент полезного действия измеряется в процентах.

   Привод для чтения оптических дисков (компакт-дисков, CD/DVD/ Blu-Ray drive). Позволяет считывать/записывать различные типы оптических носителей как то: компакт-диски, DVD-диски, Blu-Ray диски. Эти самые носители выполняют ту же функцию, что и жесткие диски – хранят информацию, но в отличии от HDD являются переносными и на них помещается значительно меньше информации. Наверно, компакт-диск можно сравнить с грампластинкой (для тех, кто помнит что это такое :) ), только меньшего размера и для считывания информации используется лазер. Сами приводы компакт-дисков классифицируется по нескольким категориям: только читающие, либо читающие/пишущие; работающие только с дисками CD или с CD/DVD (совсем недавно появились приводы, позволяющие считывать CD/DVD/Blu-Ray).

Что значит CD, DVD, Blu-Ray? Для обычного пользователя главное различие – это максимальное количество данных, которое можно сохранить на компакт-диске. Сначала появились CD и записать на них можно было до 650 МБ данных, потом умудрились этот показатель увеличить до 700 МБ, но на этом предел технологии CD был исчерпался. Но технологии не стоят на месте. Был разработан новый стандарт DVD предусматривающий использование лазера с меньшей длиной волны, соответственно, пины (так называют "бугорки" на компакт-диске от которых отражается лазерный луч) уменьшились, что позволило на такой же по размеру диск, что и для CD, уместить уже почти 4,5 ГБ данных. На данный момент CD практически вышли из употребления так как стоимость хранения одного мегабайта на DVD стала ниже, чем на CD. К тому же DVD диски могут быть двухслойными – т.е. на одной стороне могут быть два слоя с пинами, таким образом объем возрастает почти до 8 ГБ, а если сделать и вторую сторону диска двухслойной, то объем данных достигает 15,9 ГБ. Двухслойность достигается за счет внедрения полупрозрачного слоя, который прозрачен для света с одной длиной волны и отражает свет другой длины волны. На практике самыми распространенными оказались однослойные DVD-диски, поскольку их проще всего изготовить, следовательно, они самые дешевые. Двухслойные односторонние используются в основном для распространения фильмов, поскольку на 8 ГБ можно вместить фильм приличного качества, причем с субтитрами и несколькими звуковыми дорожками. Также DVD-приводы обеспечивают большую скорость считывания данных, чем CD.
Стандартный диаметр компакт-диска 120 мм, но существуют и меньшие диски диаметром 80 мм, на них помещается меньше данных, но такой формат позволяет использовать их в малогабаритных устройствах, к примеру, в видеокамерах.
Также спецификация DVD определяет формат кодирования видео данных, организацию меню, субтитров и т.п. В DVD появилась защита от несанкционированного копирования и так называемые зоны. Первое призвано препятствовать копированию данные с оригинального диска, а второе ограничивает возможности воспроизведения дисков выпущенных в разных частях света. Принцип зон следующий: весь земной шарик условно поделен на зоны, каждый привод для чтения DVD-дисков может проигрывать файлы только определенной зоны, на DVD-диске присутствует метка зональной принадлежности. Т.е. если проигрыватель дисков настроен на воспроизведение зоны, в которую входит Россия, а сам диск выпущен для зоны, в которую входит США, то такой диск не должен прочитаться на упомянутом приводе. Но это в большей части касается стационарных DVD-проигрывателей, т.е. таких которым для воспроизведения DVD фильмов не нужен компьютер и подключаются они к телевизору (аналог видеомагнитофонов). А DVD-приводы для компьютера позволяют менять принадлежность к той или иной зоне, но не более 5 раз. Но на каждую защитную технологию рани или поздно находится свой лом. Так и с зонами: довольно быстро появились способы делать проигрыватели DVD-дисков мультизональными, т.е. изменять микропрограммы в проигрывателе таким образом, что появляется возможность читать диски из любой зоны.
Все вышеприведенное касается так называемых лицензионных видео DVD-дисков, выпущенных на фабрике и предназначенных для массового тиража. Но DVD-диск – это прежде всего "болванка" для хранения данных и переноса между компьютерами. Поэтому чистые диски продаются в любом компьютерном магазине и при наличии соответствующего привода для записи DVD (и программного обеспечения) могут быть использованы для хранения совершенно различной информации, т.е. файлов.
Но на данный момент новой и передовой является технология Blu-Ray в которой используется синий лазер с длиной волны 405 нм. Такое уменьшение позволило сузить дорожку в два раза больше, чем у обычного DVD-диска до 0,32 микрон, и увеличить плотность записи данных. Уменьшение толщины защитного слоя в шесть раз (0,1 мм вместо 0,6 мм) предоставило возможность проведения более качественного и корректного течения операций чтения/записи. Новый формат обеспечивает рекордную скорость передачи данных 36 мегабит в секунду, а емкость может достигать 27 ГБ на одном слое при таком же размере диска, как у CD и DVD. Одинаковые размеры носителя позволяют для чтения дисков предыдущих форматов использовать один и тот же привод, т.е. если у вас остались диски форматов CD и DVD, а привод приобрели с возможностью чтения Blu-Ray дисков, то нет необходимости держать устройство отдельно для CD и DVD. Такой подход позволяет довольно быстро продвигать на рынке новые форматы, так как к моменту появления новой технологии у пользователей накапливается достаточно большой запас носителей предыдущих форматов.
На данный момент Blu-Ray используется в основном для распространения фильмом в формате видео высокой четкости. Но технология новая и, соответственно, дорогая. Приводы для компьютера стоят более 200 долларов, а сами диски – около 20, что препятствует массовому распространению. Но это только вопрос времени – в свое время диски DVD и приводы тоже стоили в разы дороже, чем CD, но со временем ситуация изменилась.
Кроме того, новая технология подразумевает новые системы защиты от несанкционированного копирования, но, как я уже упоминал, на каждую технологию защиты…
Из всего вышесказанного можно сделать следующие выводы: на данный момент самым разумным приобретением будет привод для чтения/записи CD/DVD. Но если есть лишние деньги, телевизор (монитор, видеокарта) с поддержкой HDTV и желание наслаждаться более качественной картинкой – можно приобрести и привод Blu-Ray.
Монитор. Предназначен для отображения информации в графическом или текстовом виде. На данный момент выпускаются так называемые жидкокристаллические мониторы: плоские, тонкие и практически безопасные для здоровья. Главные характеристики: размер по диагонали и максимальное разрешение, время задержки, формат.
С размером, думаю, все понятно – чем больше размер по диагонали, тем больше точек можно разместить по горизонтали и вертикали, тем больше максимальное разрешение. В свою очередь, чем больше разрешение, тем больше информации можно уместить на экране. Еще совсем недавно, в конце пошлого века, стандартом были электронно-лучевые мониторы с выпуклым экраном и диагональю 15 дюймов, а сейчас все большую популярность приобретают 19 (и даже больше 22-24) дюймовые плоские мониторы. Диагонали возросли, а занимаемый объем и масса уменьшились в разы по сравнению с электронно-лучевыми вариантами. Цена тоже упала значительно.
С разрешением, надеюсь, тоже есть ясность. Это количество точек по диагонали и вертикали которые способен отобразить монитор. Для старых 15 дюймовых моделей значения не превышали 1024х768 точек, рекомендуемым разрешением было 800х600, а современный 19 дюймовый монитор может отобразить 1280х1024 точек, но и это не предел! Чем больше точек можно отобразить, тем больше объектов можно разместить на экране. Поэтому большие мониторы очень любят профессиональные дизайнеры или обеспеченные любители игр.
За отображение точек в жидкокристаллических мониторах отвечают специальные транзисторы. Время задержки определяется минимальным периодом за который транзистор может переключиться из одного состояния в другое. Первые модели мониторов на жидких кристаллах имели достаточно больше время задержки и динамические сцены на них выглядели размытыми, так как транзисторы не успевали переключиться за то время, что объект на экране успевал перемещаться. Современные модели практически лишены этого недостатка. Но если вы играете в динамические игры или любите смотреть боевики/гонки спортивных автомобилей и т.п. на экране монитора, то необходимо отдавать предпочтение тому монитору, где время задержки меньше.
Формат. Это соотношение сторон. Раньше был один формат, перешедший в мир мониторов с телевизионных экранов – 3 : 4, но время диктует перемены и все более популярным становится формат 16 : 9, что позволяет более комфортно просматривать фильмы в киноформате. Для 19 дюймовых мониторов с соотношением сторон 16 : 9 стандартным является разрешение 1440x900 против, как уже упоминалось, 1280х1024 для мониторов 3 : 4.
Кроме времени задержки у жидкокристаллических мониторов есть еще одна особенность: лучше всего они отображают картинку в своем, как говориться, родном разрешении, которое является максимальным. Меньшие разрешения тоже поддерживаются, но при этом используется программная интерполяция (одну логическую точку отображают несколько физических), что приводит к некоторой (едва, впрочем, заметной) размытости мелких деталей.
При выборе монитора следует руководствоваться прежде всего своими личными ощущениями от просмотра того или иного экземпляра, так как даже заявленные высокие характеристики могут быть практически сведены на нет отсутствием возможности, к примеру, наклонять монитор в горизонтальной плоскости или сильными бликами. Поэтому, выбрав диагональ и формат, приемлемый ценовой диапазон, попросите продемонстрировать монитор при воспроизведении видео, текста, обратите внимание на яркость, четкость, контрастность, возможность легко наклонять и поворачивать экран. И только после этого делайте выбор в пользу той или иной модели.

   Ноутбуки. Все вышеперечисленное присутствует и в ноутбуках: видеокарты, приводы компакт-дисков, процессор и т.д. Но компоненты умещены в небольшой плоский корпус размером с книгу широкого формата с клавиатурой и точпадом (аналог мышки), а монитор (дисплей) представляет собой такую же книгу, служащую крышкой в закрытом состоянии. Учитывая конструктивные особенности, практически все компоненты жестко закреплены на материнской плате (их может быть несколько) и только жесткий диск, дисковод, привод компакт-дисков, оперативная память являются отдельными компонентами. Адаптер блока питания вообще отдельный блок. Зато ноутбуки оснащены автономным питанием - батареей, и могут некоторое время работать без подпитки от сети переменного тока.

Поскольку объемы ноутбука сильно ограничены, то большинство из них уступают по производительности настольным системам, так как мощные компоненты выделяют много тепла и занимают больше места, а охладить что-то в ограниченном пространстве - задача не из легких. Правда, в последнее время благодаря техническому прогрессу удалось создать мощные ноутбуку с большими (19-20 дюймов) экранами и мощными графическими платами, емкими дисками, но портативными такие компьютеры можно назвать лишь условно, так как большая масса (4-5 килограмм) и малое время работы от батареи не позволяет с такой же эффективностью носить их с собой, как менее мощные, но более мобильные экземпляры.
Ноутбуки принято делить на несколько категорий. Кроме упомянутой выше мощности еще классифицируют по стоимости, и, соответственно, функциональности. Бюджетные модели, к примеру, стоят дешево, изготавливаются из недорогих материалов, обладают незавидными характеристиками, но вполне пригодны для работы с текстом, просмотра видео, Интернет серфинга и даже для работы с графическими пакетами, но, естественно, не так комфортно как на настольных компьютерах той же ценовой категории. Т.е. ноутбуки стоят дороже, чем настольные с такими же возможностями – за портативность приходится платить. И это при том, что за последние 3-4 года цены на ноутбуки значительно снизились: раньше позволить купить себе портативный компьютер могли только обеспеченные люди, но после того как цены на бюджетные модели упали ниже 1000 долларов, такая покупка стала реальностью для многих.
К бизнес категории относятся дорогие компактные модели, оснащенные сканером отпечатков пальцев, системами аппаратного шифрования данных на диске, выполнены из качественных материалов и достаточно мощны для комфортного выполнения бизнес-приложений. Ну, а самыми мощными и тоже не менее дорогими являются игровые ноутбуки, однако, как уже я упоминал выше, они существенно проигрывают в мобильности.
Многие современные ноутбуки в независимости от ценовой категории комплектуются WEB-камерами, модулями Bluetooth и Wi-Fi. При приобретении ноутбука стоит обратить внимание на наличие этих устройств, а также на время работы от батареи, удобство при работе с клавиатурой и т.п.

   Недавно появился новый вид устройств – нетбуки. Это маленькие ноутбуки со скромными возможностями и невысокой ценой, бОльшим временем работы от батареи, но, вместе с тем, вполне функциональные для работы с Интернетом, текстом, прослушивания музыки и просмотра фотографий, видео. Как правило размер экрана нетбуков не превышает 10 дюймов, жесткие диски имеют вместимость до 8 ГБ, а память – до одного, привод оптических дисков отсутствует. Считается, что такие устройства незаменимы для тех, кто много путешествует и при этом нуждается в компьютере, например, для ведения блогов или развлечения.

Теперь попытаемся обобщить все вышесказанное.
Стационарные компьютеры больше ноутбуков, но дешевле при одинаковых прочих характеристиках, легко поддаются модернизации. Поскольку установка материнской платы в корпус и присоединение необходимых устройств даже для человека без опыта сборки компьютера – операция не такая уж и сложная (главное четко себе представлять что и как необходимо делать), то немало людей собирают компьютеры сами, подбирая необходимые комплектующие. К тому же любой из компонентов в последствии можно заменить на подходящий более мощный (так называемый апгрейд - upgrade), например, установить внешнюю графическую карту или заменить процессор на более мощный. Сборка в домашних условиях имеет ряд преимуществ и недостатков. Кстати, на заре появления персонального компьютера на просторах бывшего СССР большинство компьютеров собирались либо владельцами, либо конторами, их продающими - так называемая наколенная сборка. Компьютеры, собранные на западных заводах стоили дорого и редко попадали на отечественные просторы. С ростом популярности ПК, появлением собственных специалистов, стали появились фирмы занимающиеся сборкой в фабричных условиях и у нас. Даже покупая фабричный персональный компьютер можно, как правило, монитор подобрать отдельно на свой вкус. Таким образом стационарный персональный компьютер можно рассматривать как конструктор для сборки которого необходимы некоторые знания и умение обращаться с отверткой, однако фабричная сборка, как правило, проходит тестирование компонентов на совместимость и качество сборки, что сделать в домашних условиях трудно.
Ноутбуки легки, мобильны, могут некоторое время работать от батареи, но возможности их модернизации сильно ограничены: как правило, можно добавить память, заменить жесткий диск или привод для компакт-дисков, но не более. К тому же ноутбуки не отличаются мощностью и экраны большинства моделей не превышают по диагонали 16 дюймов – дальнейшее увеличение приводит к увеличению габаритов и уменьшению времени работы от батареи, следовательно, теряются многие достоинства легких и малогабаритных переносных устройств.
На данный момент можно найти в магазине (или собрать) компьютер для выполнения практически любых задач, что подвластны компьютерам в настоящее время: от маломощного ПК для офисных приложений и бюджетного ноутбука, до мощных систем, способных с легкостью решать самые требовательные задачи и позволять играть в самые современные игры.

Продолжение см. здесь