НЦ РАО на базе РГППУ ncrao@rsvpu.ru

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Автор: Попов Илья Анатольевич

    Страна, город: Россия, Екатеринбург

    Должность, учёная степень, учёное звание: магистрант, кафедры инжиниринга и профессионального обучения в машиностроении и металлургии

    Место работы/учебы: ФГАОУ ВО "Российский государственный профессионально-педагогический университет"

Направление
Педагогика и психология образования


И. А. Попов

I. A. Popov

ФГАОУ ВО «Российский государственный

профессионально-педагогический университет», Екатеринбург

Russian state vocational pedagogical university, Ekaterinburg

popovia@mail.ru

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

INTELLECTUAL OVERVIEW OF COMPUTER DEVELOPMENT

Аннотация. В статье рассматриваются технологии развития вычислительной техники.

Abstract. The article discusses technologies for the development of computer technology.

Ключевые слова: персональный компьютер, вычислительная система, интеллектуальные системы.

Keywords: personal computer, computing system, intelligent systems.

На протяжении прошлого столетия, человечество вошло в новый, постиндустриальный этап своего развития. Данный этап характеризуется стремительно растущим прогрессом в сфере средств вычислительной техники, телекоммуникационных технологий и программного обеспечения. В начале 90-х годов ХХ века начинается активное внедрение персональных компьютеров во все сферы общества, производится и внедряется огромное количество программных продуктов, создаются и совершенствуются новые операционные системы.

Персональный компьютер стал самой массовой настольной вычислительной системой широкого спектра использования. Персональный компьютер является открытой системой и может быть скомпонован из индивидуально необходимых устройств в зависимости от желаний самого пользователя. С развитием персональных компьютеров параллельно развивался, изменялся и модернизировался системный блок, который включает в себя все основные части современного компьютера.

Цель — является изучение элементов системного блока персонального компьютера, а также его составляющих.

Задачами являются классификация системных блоков и типовая компоновка каждого из них, история развития системных блоков, а также тенденции развития рынка системных блоков.

Системный блок — это элемент персонального компьютера, который защищает составные части компьютера, расположенные внутри, от механических повреждений и внешнего воздействия, фактически выглядит как простой корпус [1]. Функциональная задача корпуса системного блока является предоставление основы для создания и модернизации, расширения вычислительной системы. Он также обеспечивает поддержку внутри себя необходимую температуру, которая необходима для стабильной работы компонентов системы, выполняет задачу экранирования электромагнитного излучения, которое создается внутренними элементами.

Детали системного блока персонального компьютера изготавливают промышленным способом, в состав которых входит алюминий, пластик и сталь.

Корпус — это один из важных компонентов системного блока: в корпусе системного блока закрепляются все остальные детали [2]. Исходя из целей, задач, форм-фактора и вычислительной системы в целом подбираются компоненты системного блока.

Компоненты аппаратного обеспечения системного корпуса варьируются в зависимости от типа вычислительной системы, в их число входит:

  • вычислительная оснастка в виде материнской платы, на которой размещается процессор, оперативная память;
  • в материнскую плату также могут быть установлены различные карты расширения (сетевая карта, видеокарта, звуковая карта);
  • также в обязательном порядке в корпусе размещается блок питания.

Помимо этого, в конструкции корпуса системного блока предусмотрены стандартизированные отсеки, в которые зачастую устанавливаются различные накопители (жёсткие диски, либо SSD-диски), оптические приводы, кардридеры.

Лицевая панель корпуса компьютера может быть оборудована кнопками включения и перезагрузки (Power и Reset), индикаторами питания и накопителей, отображающие работу персонального компьютера, разъемами для подключения наушников и микрофона, интерфейсами передачи данных.

Корпуса системных блоков разрабатываются и изготовляются под стандартизированные размеры материнских плат различных форм-факторов.

Отталкиваясь от данной классификации, различают три основных вида компьютерных корпусов: AT(устаревший), ATX(актуальный), BTX, ITX (инновационные) [3].

Корпус типа AT были разработаны для процессоров до линейки Pentium 3. Характерными чертами данного вида корпуса является фиксируемая кнопка Turbo, которая позволяет активировать режим удвоенного быстродействия компьютера, соответственно для данного режима реализован индикатор Turbo и цифровое табло режима Turbo, сигнализирующее о том, в каком режиме работает компьютер. Для подачи звуковых сигналов в корпусе устанавливался динамик.

Наиболее современным и актуальным типом корпуса является корпус типа ATX [4]. Характерными чертами данного типа корпуса является наличие только функциональных кнопок включения и перезагрузки системного блока.

Как правило, остальное место отводится под размещение USB-разъемов и индикации включения питания и активности работы жесткого диска, иногда разъемы для подключения колонок, микрофона.

Под корпуса ATX были разработаны соответствующие блоки питания форм-фактора ATX, которые отдельно от системного блока имеют свою кнопку включения. Корпуса ATX являются на данный момент более современным и распространёнными нежели другие типы корпусов, большинство новых материнских плат рассчитаны именно под данный стандарт корпуса.

Такая популярность и повсеместная популярность обусловлена более легким доступом к внутренним аппаратным компонентам компьютера, модернизированной вентиляция внутри корпуса, позволяющая более продуктивно использовать воздушный поток, циркулирующий внутри корпуса, возможность установки большего числа полноразмерных плат расширения.

В отличие от вентилятора блока питания, установленного в корпус AT, вентилятор блока питания АТХ нагнетает воздух внутрь системного блока, а не выбрасывает его наружу, что позволяет более эффективно охлаждать внутренние компоненты находящиеся внутри корпуса.

Корпуса типа BTX позиционируются, как новый виток в развитии «корпусного» производства современных компьютеров. Основная идея создания и производства корпусов BTX — это более эффективное применение воздушного потока для охлаждения деталей компьютера и более низкий уровень потребления энергии.

Характерными чертами корпусов данного типа является расположение на лицевой панели приточного вентилятора, который засасывает воздух внутрь системного блока. Холодный воздушный поток попадает сначала на самые разогретые компоненты: процессор, чипсет. Карты расширения и модули памяти расположены параллельно воздушному потоку и также подвержены обдуву, что способствует более эффективному охлаждению. Блок питания в корпусах BTX позиционируются как энергосберегающие и позволяют снизить тепловыделение, тем самым снижая нагрев системы при её малой загрузке.

В настоящее время наиболее широкое применение и распространение получили корпуса двух типов: первый тип Desktop, который располагается горизонтально относительно стола, данный тип корпуса применяется приоритетней в моделях РС; второй тип Tower, башенный тип корпусов располагается вертикально относительно положению стола, является более дешевым и массовым типом корпуса.

Корпуса башенного типа подразделяются, в свою очередь, на Micro, Mini, Midi и Big-Tower, где основной отличительной чертой является число отсеков для 5,25 накопителей. Корпуса Desktop чаще всего располагаются вертикально, хотя внутренние отсеки формата 5,25 располагаются горизонтально в количестве от 2 до 3 штук, так же внутри корпуса вертикально имеются два отсека формата 3,5, причем одно из них — с внешним доступом.

Такой тип корпуса менее предпочтителен башенному, так как занимает большую часть пространства на рабочем месте и не всегда может обеспечить удобный доступ к внутренним компонентам системного блока, также у данного типа корпусов имеются проблемы с нормальным охлаждением внутренних аппаратных компонентов, в частности процессора.

Данные критические моменты способствовали тому, что время корпусов типа Desktop неумолимо подошло к концу, хотя изначально первые компьютеры появились и использовались именно в таких корпусах. Но в современных реалиях Desktop не имеют абсолютно никаких преимуществ перед корпусами башенного типа.

Подразделение корпусов типа Tower:

Slim является своеобразным развитием идеи миниатюризации компьютерной техники, как правло в данных корпусах располагаются системные платы формата Flex-ATX. Естественным продолжением — корпуса типа Slim является Super Slim.

Mini-Tower является самым широко распространенным типом корпуса в эпоху материнских плат Baby АТ, однако в данный момент он очень редко встречается, так как при попытке размещения в нем полноразмерных современных системных плат типа АТХ могут возникнуть проблемы. Для данного типа корпуса отлично подойдут малогабаритные материнские платы форм-факторов типа Micro-ATX и Flex-АТХ. Данные корпуса применялись и применяются, по сей день для организации самой простейшей конфигурации, и используются в качестве офисных машин или сетевых терминалов.

Midi-Tower является самым распространенным на сегодня форматом корпуса, так как поддерживает размещение внутри себя практически всех типов материнских плат при собственных приемлемых габаритах, также в данном корпусе обеспечивается использование одновременно большого количества накопителей. Данный тип корпусов оптимален и может применяться для решения широкого круга задач пользователя.

Big-Tower является самым крупногабаритным типом корпуса из всех представленных в линейке башенных корпусов. Корпус типа Big-Tower совместим со всеми форм-факторами материнских плат, и обеспечивает размещение внутри себя материнских плат широкого спектра размеров, также данный тип корпуса является носителем самого большого количества отсеков под устройства формата 5,25. Данные корпуса применяются и позиционируются как мощные рабочие станции, либо небольшие домашние серверы.

Отдельный тип корпуса типа Barebone является упрощённым решением, которое включает в себя всё для быстрого сбора и компоновки персонального компьютера. Обычно для сборки компьютера в данном корпусе необходимы только вариативные внутренние компоненты, такие как центральный процессор, оперативная память и жёсткий диск. Но как обычно это бывает, производители данных корпусов размещают внутри собственные проприетарные аппаратные компоненты, поэтому с заменой какого-либо компонента или материнской платы могут возникнуть определенные затруднения. Обычно, корпуса данных типов приоритетно используются в качестве массовых корпоративных персональных компьютеров.

Устаревшие и неактуальные форм-факторы корпусов:

  • Baby-AT;
  • Mini-ATX;
  • LPX.

Актуальные и современные форм-факторы корпусов:

  • АТХ;
  • microATX;
  • Flex-АТХ;
  • NLX;
  • WTX,
  • CEB.

Инновационные и в настоящее время внедряемые форм-факторы корпусов:

  • Mini-ITX;
  • Nano-ITX;
  • Pico-ITX;
  • BTX;
  • MicroBTX;
  • PicoBTX [5].

По итогам можно сделать следующие вывод, системный блок, это очень сложное устройство, являющееся одним из главных элементов в архитектуре компьютера.

В процессе были изучены и описаны основные характеристики, форм-факторы корпусов, их типовая компоновка внутри системных блоков, а также изучена история развития системных блоков и тенденции развития.

Список литературы:

1. Сompolife.ru [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://compolife.ru/ustrojstvo-kompjutera/sistemnyj-blok.html (дата обращения 26.03.2021).

2. Википедия — свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Системный блок (дата обращения 26.03.2021).

3. Онлайн учебники [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://online-teaching.com/IBM-computer/07_ATX.html (дата обращения 28.03.2021).

4. Argon / Blog [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://argon.pro/hardware/case/types (дата обращения 28.03.2021).

5. Википедия — свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Форм-фактор_(техника) (дата обращения 28.03.2021).