Jul 02, 2019 By Team YoungWonks *
Jaké jsou součásti počítače – základní komponenty počítače? Vzhledem k tomu, že počítače pronikly do našeho dnešního života, je důležité, abychom se dobře seznámili s počítačem, jeho hardwarem, s tím, jak se sestavuje/skládá a jaké jsou klíčové součásti počítače
Přestože je sestavení počítače složitější, je tento blog skvělým výchozím bodem. V tomto blogu se totiž podíváme na základy sestavení počítače neboli na hlavní hardwarové součásti PC (osobního počítače).
Klíčové součásti osobního počítače jsou následující:
Počítačová skříň
Obrázek s laskavým svolením: https://.com
Počítačová skříň, známá také jako počítačové šasi, věž, systémová jednotka nebo skříň, je kryt, v němž je umístěna většina komponent osobního počítače. Obvykle sem nepatří displej, klávesnice a myš. Skříně jsou obvykle vyrobeny z oceli nebo hliníku. Mezi další používané materiály patří plast, sklo, dřevo a v některých podomácku postavených skříních dokonce kostky Lega. Velikost a tvar počítačové skříně závisí na tvaru základní desky, protože ta je největší součástí většiny počítačů. Počítačové skříně obvykle obsahují plechové kryty pro napájecí zdroj a pozice pro disky a zadní panel, který má prostor pro periferní konektory vyčnívající ze základní desky a rozšiřující sloty. Většina skříní má také tlačítko nebo vypínač napájení, tlačítko resetování a kontrolky LED, které indikují napájení, činnost pevného disku a u některých modelů i síťovou aktivitu. Některé skříně mají vestavěné vstupně-výstupní porty (například USB a porty pro sluchátka) na přední straně skříně. Taková skříň má obvykle vodiče potřebné k připojení těchto portů, přepínačů a indikátorů k základní desce.
Je důležité si uvědomit, že montážní bod napájecí jednotky (PSU) se může v jednotlivých skříních lišit. Přesto jsou nejčastějšími místy horní část skříně, která umožňuje vestavěnému ventilátoru PSU fungovat jako pomocný výfukový ventilátor, a spodní část skříně s často filtrovaným ventilačním otvorem, který zase umožňuje PSU nasávat chladný vzduch zvenčí.
Základní deska
Obrázek se svolením: https://www.pexels.com/
Základní deska, nazývaná také mainboard, main circuit board, system board, baseboard, planar board nebo logic board, je hlavní deska s plošnými spoji (PCB), která se nachází v univerzálních počítačích a dalších rozšiřitelných systémech. Základní deska umožňuje elektrické propojení, prostřednictvím kterého mohou komunikovat ostatní součásti systému. Jinými slovy, obsahuje a umožňuje komunikaci mezi několika klíčovými elektronickými součástmi systému, jako je centrální procesorová jednotka (CPU) a paměť, a poskytuje konektory pro další periferní zařízení. Obvykle obsahuje hlavní podsystémy, jako je centrální procesor, řadiče vstupů/výstupů čipové sady a paměti, konektory rozhraní a další komponenty integrované pro všeobecné použití a aplikace.
Důvod, proč se tato deska – hlavně deska plošných spojů – nazývá základní deska, je ten, že je „matkou“ všech komponent k ní připojených. Mezi tyto komponenty patří mimo jiné: periferní zařízení, karty rozhraní, zvukové karty, grafické karty, síťové karty, pevné disky (nebo jiné formy trvalého úložiště), karty televizního tuneru a karty poskytující další sloty USB nebo FireWire. Základní deska je obvykle připojena ke skříni počítače podél její největší strany: buď na spodní, nebo na boční straně skříně v závislosti na tvarovém faktoru a orientaci.
CPU
Obrázek s laskavým svolením: https://www.pexels.com/
Centrální procesorová jednotka (CPU), známá také jako centrální procesor nebo hlavní procesor, označuje elektronické obvody v počítači, které provádějí instrukce počítačového programu tím, že provádějí základní aritmetické, logické, řídicí a vstupně-výstupní (I/O) operace podle instrukcí. Tradičně termín CPU odkazuje na procesor, konkrétně na procesorovou jednotku a řídicí jednotku (CU). Hlavními částmi CPU jsou aritmeticko-logická jednotka (ALU), která provádí aritmetické a logické operace; registry procesoru, které předávají operandy (objekty matematické operace) ALU a ukládají výsledky operací; a řídicí jednotka, která umožňuje načítání (z paměti) a provádění instrukcí. Většina moderních procesorů jsou mikroprocesory, protože jsou umístěny na jednom čipu integrovaného obvodu (IC). Existují však počítače, které mají vícejádrový procesor, kdy jeden čip obsahuje dva nebo více procesorů nazývaných jádra.
Při nákupu počítače je důležité se podívat na procesor a jeho schopnosti. Koneckonců procesor je mozkem počítače a hraje klíčovou roli ve výkonu počítače. Tak například rychlejší procesor vám umožní, abyste mohli rychleji hrát hry, upravovat fotografie, prohlížet webové stránky a pracovat s tabulkami, ale procesor s vyšším výkonem vám také může zajistit horší výdrž baterie. Největšími hráči v oblasti procesorů jsou společnosti Intel a AMD. Uživatelé mají zpravidla na paměti hlavní úkoly, které hodlají s počítačem vykonávat, a podle toho jej kupují. Například řada procesorů Intel Atom je sice velmi nenáročná na kapsu, ale po výkonnostní stránce nedosahuje dobrých výsledků. Podobně Intel Celeron a Pentium jsou ideální pro ty, kteří mají omezený rozpočet. Pro ty, kteří hledají konzistentní produktivitu, se doporučuje řada Intel Core i5 U nebo AMD Ryzen Mobile 5. Pokud hledáte každodenní produktivitu a pak ještě něco navíc, jsou dobrou volbou procesory Intel Core i7 řady U, Intel Core i5, i7 řady G a AMD Ryzen Mobile 7. Pro účely pracovních stanic a hraní her – které obvykle vyžadují velký výpočetní výkon, je lepší zvolit Intel Core i5 nebo Intel Core i7 řady H.
Dříve se procesory AMD objevovaly pouze v počítačových sestavách nižší třídy s průměrným výkonem a nízkou výdrží baterie. Před dvěma lety však společnost vydala novou a působivou platformu Ryzen Mobile, která si vedla stejně dobře jako procesory Intel, ať už jde o grafický výkon nebo výdrž baterie. Mezi procesory Intel je Core i3 nejpomalejší, i5 průměrný a i7 nejrychlejší. Model i5 je poměrně dostačující pro běžného, každodenního uživatele, který neprovádí náročnou grafickou práci, inženýrskou / vědeckou činnost nebo hraní her. Procesory Core i5 i Core i7 podporují funkci Turbo Boost, která umožňuje zvýšit taktovací frekvenci v závislosti na prováděné úloze, a technologii Hyper-Threading, díky níž mají uživatelé k dispozici dvě unikátní vlákna (virtuální jádra) pro každé jádro. Core i3 však tyto funkce nenabízí.
Úložiště
Pokud jde o úložiště počítače, lze se zaměřit na dvě klíčové komponenty: pevný disk a SSD.
Tvrdý disk
Obrázek s laskavým svolením: https://www.pexels.com/
Pevný disk (HDD), běžně známý jako pevný disk (HD), je hardwarové zařízení s nevolatilní pamětí, které trvale ukládá a načítá data v počítači (neboli uchovává uložená data i po vypnutí počítače). Jedná se o sekundární paměťové zařízení, které se skládá z jedné nebo více ploten, na něž se data zapisují pomocí magnetické hlavy, a to vše uvnitř vzduchotěsného pouzdra. Pevný disk je nainstalován ve všech počítačích, protože počítače jej potřebují k ukládání položek, jako jsou soubory operačního systému, softwarové programy a osobní soubory uživatelů. Pevný disk je tedy klíčovou součástí počítače. Interní pevné disky jsou obvykle umístěny v šachtě pro disky a připojují se k základní desce pomocí kabelu; jsou napájeny pomocí připojení ke zdroji napájení (PSU). Hlavními vlastnostmi pevného disku jsou jeho kapacita a výkon. Kapacita se uvádí v jednotkových předponách odpovídajících mocninám 1000; takže 1-terabajtový (TB) disk má kapacitu 1000 gigabajtů (GB; kde 1 gigabajt = 1 miliarda bajtů).
Tvrdé disky jsou oblíbeným sekundárním úložným zařízením pro univerzální počítače od počátku 60. let 20. století a mezi lídry na trhu v této oblasti patří společnosti Seagate, Toshiba a Western Digital. A přestože i nadále dominují v objemu úložišť vyráběných pro servery, není po nich taková poptávka jako dříve. Důvodem je především nástup a vzestup pevných disků (SSD), které jsou vybaveny lepšími funkcemi.
Disk SSD (Solid State Drive)
Obrázek s laskavým svolením: https://.com
Disk SSD je pak polovodičové paměťové zařízení, které používá sestavy integrovaných obvodů jako paměť pro nepřetržité ukládání dat. V podstatě ukládá data do polovodičových buněk a uvádí se, že buňky jsou schopny pojmout 1 až 4 bity dat. SSD se také nazývají polovodičová zařízení nebo polovodičové disky a ve srovnání s pevným diskem se obvykle vyznačují vyšší rychlostí přenosu dat, vyšší plošnou hustotou ukládání, vyšší spolehlivostí a mnohem nižší latencí a přístupovou dobou. Ve srovnání s elektromechanickými disky jsou navíc disky SSD odolnější vůči fyzickým nárazům a pracují tiše.
RAM
Obrázek se svolením: http://www.freeimages.com
RAM, zkratka pro paměť s náhodným přístupem, je hardware v počítačovém zařízení, kam se ukládá operační systém (OS), aplikační programy a aktuálně používaná data, aby k nim mohl procesor zařízení rychle přistupovat. Operační paměť je hlavní pamětí počítače a čtení z ní a zápis do ní je mnohem rychlejší než u jiných druhů paměti, jako je pevný disk (HDD), jednotka SSD (Solid-State Drive) nebo optická jednotka. Na druhou stranu je paměť RAM nestálá. To znamená, že data jsou v paměti RAM k dispozici, dokud je počítač zapnutý, ale po vypnutí počítače se ztratí. Jedná se tedy o druh krátkodobé paměti a při restartu počítače se operační systém a další soubory obvykle znovu načtou do paměti RAM z pevného disku HDD nebo SSD.
Paměť RAM je koncepčně podobná sadě políček, kde každé políčko uchovává 0 nebo 1. Každé políčko má jedinečnou adresu, která se určí počítáním napříč sloupci a po řádcích. Každé políčko se nazývá buňka a dohromady tvoří pole. Každý řádek a sloupec v poli RAM má svůj vlastní adresní řádek. Paměť RAM je fyzicky malá a je uložena v mikročipech. Je malá také z hlediska množství dat, která může pojmout. Typický přenosný počítač může být vybaven 8 gigabajty paměti RAM, zatímco na pevný disk se vejde 10 terabajtů.
Světelné indikátory skříně
Obrázek s laskavým svolením: https://.com
Jak již název napovídá, indikátory skříně jsou kontrolky (LED), které uživatele upozorňují na stav hardwarového zařízení. Příkladem mohou být ty, které ukazují, zda je počítač zapnutý, zda je zapnutý Caps Lock nebo zda funguje pevný disk. Ve skutečnosti je důležitou kontrolkou případu kontrolka činnosti pevného disku, někdy nazývaná kontrolka pevného disku (HDD LED). Jedná se o malou kontrolku LED, která svítí vždy, když se z pevného disku nebo jiného vestavěného úložiště čte nebo na něj zapisuje. Je velmi užitečné vědět, kdy se k pevnému disku počítače přistupuje; lze se tak vyhnout vytažení baterie nebo odpojení počítače, když operační systém stále přistupuje k souborům na disku, a zabránit tak chybě, která by mohla vést k poškození několika důležitých souborů. U stolních počítačů je kontrolka aktivity pevného disku obvykle umístěna v přední části skříně počítače. U přenosných počítačů se kontrolka činnosti pevného disku obvykle nachází v blízkosti tlačítka napájení.
Kromě nich existují kontrolky, které upozorňují na to, zda je zapnutý nebo vypnutý zámek num lock, caps lock nebo scroll lock. Pokud je tedy zapnutý Caps Lock, lze vidět kontrolku na klávese Caps Lock nebo vedle ní. Podobně, když je zapnutý zámek num lock, uvidíte kontrolku na klávese Num Lock nebo nad ní.
Grafická karta
Obrázek se svolením: https://www.pexels.com/
Zejména herní počítače nebo herní počítače potřebují skvělé grafické karty. Co je tedy grafická karta? Grafická karta, nazývaná také zobrazovací karta, grafická karta, zobrazovací adaptér nebo grafický adaptér, je rozšiřující karta, která se připojuje k základní desce počítače a vytváří zdroj výstupního obrazu pro zobrazovací zařízení (například monitor počítače). Grafická karta obvykle obsahuje výpočetní jednotku, paměť, chladicí mechanismus a připojení k zobrazovacímu zařízení. Pro odlišení od integrované grafiky (kde je video hardware integrován do základní desky, procesoru nebo systému na čipu) se obvykle označují jako diskrétní nebo dedikované grafické karty. Jádrem obou je však grafický procesor (GPU). Většina grafických karet se neomezuje na prostý zobrazovací výstup. Jejich integrovaný grafický procesor může provádět další zpracování, a odlehčit tak výpočetní zátěži procesoru. Vezměme si například grafické karty od společností Nvidia a AMD (ATi); na hardwarové úrovni vykreslují grafické pipeline OpenGL a DirectX. Obvykle je taková grafická karta vyrobena ve formě desky s plošnými spoji (rozšiřující desky) a lze ji vložit do rozšiřujícího slotu, univerzálního nebo specializovaného (AGP, PCI Express). Některé byly vyrobeny pomocí speciálních skříní, které se k počítači připojují pomocí dokovací stanice nebo kabelu. Počítač nemusí nutně potřebovat grafickou kartu, protože většina základních desek je vybavena vestavěnou/integrovanou grafikou. Problémem integrované grafiky je však to, že zde grafický procesor sdílí systémové prostředky s procesorem. Zatímco dedikovaná grafická karta má vlastní paměť s náhodným přístupem (RAM), vlastní systém chlazení a vyhrazené regulátory napájení, přičemž všechny komponenty jsou navrženy speciálně pro zpracování obrazu; to vše vede k obvykle vyššímu výkonu.
Komponenty tepelné správy počítače
Počítače mají tendenci se při dlouhodobém používání nebo při provádění složitých úloh zahřívat – proto je systém tepelné správy klíčovou součástí počítače.
Chladič
Obrázek se svolením: https://www.pexels.com/
Chladicí ventilátor
Obrázek s laskavým svolením: https://www.pexels.com/
Klíčovou součástí je pak chladič; slouží k chlazení CPU, GPU a některých čipových sad a modulů RAM. Součástí chladiče je pak buď ventilátor, nebo jiný prostředek, který udržuje horkou komponentu, například procesor, v chladu. Existují dva typy chladičů: pasivní a aktivní. Ty první jsou obvykle vyrobeny z mědi/hliníku a nemají žádné mechanické součásti. V podstatě přenášejí teplo generované elektronickým nebo mechanickým zařízením do kapalného média, často vzduchu nebo kapalného chladicího média, kde je odváděno pryč ze zařízení, čímž se reguluje teplota zařízení na optimální úrovni. Cílem chladiče je maximalizovat plochu jeho povrchu v kontaktu s okolním chladicím médiem, například vzduchem. To znamená, že výkon takového chladiče závisí na rychlosti proudění vzduchu, volbě materiálu, konstrukci výstupků a povrchové úpravě. Aktivní chladiče naproti tomu využívají napájení počítače a mohou obsahovat ventilátor. Někdy se tyto typy chladičů označují jako HSF, což je zkratka pro chladič a ventilátor. Existují také systémy kapalinového chlazení, které se v dnešní době staly poměrně populárními.