Персональный компьютер

• Данная статья о всех видах персональных компьютеров. О самой распространённой платформе см.: IBM PC-совместимый компьютер.

Рис.1,Основные составные части персонального компьютера

Персона́льный компью́тер  или компьютер (от англ. computer или персональный компьютер — «вычислитель»)  — вычислительная машина, предназначенная для личного использования, цена, размеры и возможности которого удовлетворяют запросы большинства людей. В более широком смысле - любая ЭВМ, рассчитанная на поддержку одного рабочего места.

Основное употребление термина было введёно в конце 1970-х годов компанией Apple Computer для своего компьютера Apple II и впоследствии перенесёно на компьютеры IBM PC. Некоторое время персональным компьютером называли любую машину, использующую процессоры с архитектурой x86 (в первую очередь intel, затем AMD и другие) и работающую под управлением операционных систем MS-DOS, OS/2 и первых версий Windows. Курьёзным фактом стало отрицание принадлежности к классу персональных компьютеров вычислительных машин Amiga и Macintosh, долгое время использовавших альтернативную компьютерную архитектуру. В Советском Союзе вычислительные машины, предназначенные для личного использования, носили официальное название персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ). В терминологии, принятой в российских стандартах это словосочетание и сегодня указывается вместо используемого де-факто названия персона́льный компью́тер.

История

До появления первых персональных компьютеров приобретение и использование вычислительных машин обходились очень дорого, что исключало их владение частными лицами. Компьютеры можно было найти в больших корпорациях, университетах, исследовательских центрах, государственных учреждениях и, конечно же, у военных. Создание персональных компьютеров стало возможным в семидесятых годах, когда любители стали собирать свои собственные компьютеры иногда лишь для того, чтобы в принципе иметь возможность похвастаться таким необычным предметом. Ранние персональные компьютеры почти не имели практического применения и распространялись очень медленно.

Родившись в качестве жаргонизма, синонима названия микрокомпьютер, наименование персональный компьютер постепенно меняло своё значение. Так, первое поколение персональных компьютеров можно было приобрести только в виде комплекта деталей, а иногда даже просто обыкновенной инструкции для сборки. Сама сборка, программирование и наладка системы требовали определённого опыта, навыка работы с машинными кодами или ассемблером. Чуть позднее, когда подобные устройства стали привычны и начали продаваться готовыми, вместе с некоторым набором адаптированных программ, в обиход вошло название домашний компьютер. Домашние компьютеры стали более удобными и требовали от своих пользователей уже гораздо меньшего количества технических навыков.

В 1968 году советский инженер Арсений Анатольевич Горохов запатентовал программирующий прибор, прообраз современного персонального компьютера. Устройство предназначалось прежде всего для построения сложных инженерных чертежей. Решение Горохова было опубликовано в 1970 году в советском «Бюллетене изобретений, открытий и товарных знаков», однако до промышленной технологии дело не дошло. Программирующий прибор Горохова включал в себя монитор, отдельный системный блок с жестким диском, материнской платой, памятью, видеокартой и прочей начинкой. Не было только «мышки».

Первыми реализованными персональными ЭВМ по праву можно назвать серию МИР, «машин инженерных расчётов», одно из выдающихся достижений киевской школы Виктора Михайловича Глушкова. В МИРах язык программирования, созданный на основе языка Алгол, был устроен так, что после чисто символической подготовки (несколько пояснительных плакатов) программы мог писать любой инженер в привычных для него обозначениях и стиле.

В 1973 году фирма Xerox представила революционный ПК-рабочую станцию Xerox Alto, имеющий графический интерфейс и предвосхитивший программное и аппаратное устройство всех современных ПЭВМ. Потенциал машины был столь велик, что возможности Xerox Alto и сейчас достаточны для многих применений, включая вёрстку чёрно-белых изданий.

В 1974 году на основе микропроцессора intel-8008 были выпущены первые миниатюрные ПЭВМ Mark-8 и Scelbi-8N. В качестве монитора к компьютерам подключался осциллограф, а клавиатурой и принтером служил телетайп.

В августе 1981 года IBM выпустила компьютерную систему IBM PC (IBM 5150), положившую начало эпохи современных персональных компьютеров. Уже через 4 года, 23 июля 1985 года появился первый в мире мультимедийный персональный компьютер Amiga (Amiga 1000). Персональные компьютеры Amiga оставались самыми популярными и продаваемыми бытовыми машинами (IBM PC доминировали в сфере конторских компьютеров, и здесь их продажи были несравнимо выше) вплоть до 1995 года. В 1995 году произошло два ключевых события в истории ПК: банкротство корпорации Commodore и появление Microsoft Windows 95, приблизившей IBM PC-совместимые компьютеры к тем возможностям, которые существовали на Commodore Amiga и Apple Macintosh. Cегодня возможности мультимедиа доступны в каждом доме, и на любой аппаратной платформе. Как правило, один экземпляр персонального компьютера используется только одним, или, в крайнем случае, несколькими пользователями (например, в семье). В соответствии со своим назначением, он обеспечивает работу наиболее часто используемых приложений, таких как текстовые процессоры, веб-браузеры, почтовые программы, мессенджеры, мультимедийные программы, компьютерные игры, графические редакторы, среды разработки программного обеспечения и т. п. Для упрощения взаимодействия с людьми подобные программы оснащаются удобным графическим интерфейсом. По данным аналитической компании IDC, в 2005 году мировые поставки персональных компьютеров составили 202,7 млн штук (рост на 15,8 % по сравнению с 2004 годом).

Части персонального компьютера

Главные составные части

Смотри Рис.1:

• 1 - Системный блок (в комплекте с сетевым кабелем).
• 2 - Дисплей (в комплекте с сетевым кабелем и информационным кабелем).
• 3 - Клавиатура.
• 4 - Манипулятор (компьютер) — (Компьютерная мышь).

Дополнительно в состав персонального компьютера могут также входить другие устройства: принтер, модем, сканер, джойстик, звуковые колонки и т.д.

Составные части ПК

• 1. Системный блок строится по модульному принципу и это позволяет менять конфигурацию компьютера: увеличить объем оперативной памяти, заменить видеокарту, увеличить емкость жесткого диска.

Элементы управления и индикаторы находятся на передней панели системного блока. Сетевые разъемы, разъемы для подключения периферийных устройств и вентилятор блока питания расположены на задней панели системного блока.

В системном блоке размещается:

• Материнская плата, которая является связующим звеном между: центральным процессором, оперативной памятью, винчестером, флоппи-дисководом, различными платами расширения с интерфейсами ISA, PCI или AGP, двумя последовательными (COM1 и COM2) и одним параллельным (LPT1) портами.
• Процессор, которая осуществляет все .
• Видеокарта, которая предназначена для преобразования данных, вырабатываемых компьютером, в сигнал, отображаемый монитором.
• Звуковая карта, которая позволяет воспроизводить звук синтезированный компьютером, а также записывать оцифрованный звук с качеством компакт-дисков.
• Винчестер, "хард" (накопитель на жестких дисках) является местом хранения операционной системы, программ, приложений, баз данных, игр и так далее. В отличие от ОЗУ, при выключении питания, информация, записанная на винчестер, не теряется.
• CD-ROM-дисковод (дисковод для чтения компакт-дисков), который предназначен для чтения (проигрывания) лазерных компакт-дисков. Компакт-диски могут содержать компьютерные программы и игры, музыкальные произведения, видеофильмы и так далее.
• Блок-питания, который предназначен для питания материнской платы, плат расширения, винчестера, флоппи-дисковода и так далее.
• 2. Монитор, дисплей предназначен для вывода информации в текстовом и графическом режимах.
• 3. Клавиатура является основным устройством ввода информации и команд для компьютера.
• 4. Манипулятор ("мышь") предназначен для управления программами и операционной системой типа MS WINDOWS.

Ключевые изменения в архитектуре распространённых персональных компьютеров

Первоисточник Эта статья является первичным источником части или всей изложенной в ней информации, содержа первоначальные исследования.

• 1956 год — Внедрение IBM жёсткого диска
• 1960-е годы — Дагом Энгельбартом в научно исследовательском институте Стэнфорда был изобретён графический интерфейс пользователя
• 1960-е-1980-е годы — Постепенный переход с 16-битных на 32-битные процессоры
• Начало 1970-х годов — Внедрение сенсорных дисплеев
• 1975 — Появление BIOS
• 1979 — Появление CD, DVD и BD-ROM-приводов
• Конец 1970-х — начало 1980-х годов — Появление графических ускорителей
• Первая половина 1980-х годов — Появление extended memory (более 1 Мб)
• 1986 — Появление стандарта ATA (первоначальное маркетинговое название IDE (англ. Integrated Drive Electronics — «электроника, встроенная в привод»)) и звуковых карт
• 1987 — Переход с 5¼-дюймовых дискет на 3½-дюймовые
• Начало 1990-х — Появление перезаписываемой BIOS
• 1994 — Появление USB
• 1995 год — Появление стандарта ATX на корпус ПК
• 1996 год — Внедрение шины AGP
• С середины 1990-х годов — Замена шины ISA на шину PCI
• Середина 1990-х — начало 2000-х — Появление UEFI и Secure Boot
• Конец 1990-х — Переход с дискет на USB-носители
• Начало 2000-х — Переход с шины AGP (и PCI) на PCI Express
• Начало 2000-х — Внедрение многоядерных процессоров (первый — POWER4)
• Середина 2000-х — Переход с 32-битных на 64-битные процессоры
• С середины по конец 2000-х — Переход с интерфейса ATA на SATA

Нестандартные конструкции ПК

Баребоны

Компьютер формата barebone

Barebone - компьютеры, строящиеся пользователем под определенные задачи (обычно мультимедийную станцию). В продажу поступают без дисковых накопителей, процессора и периферии. Как правило, имеют меньшую высоту корпуса и уменьшенный внутренний объем.

Защищенные ПК

Ряд компаний производит компьютеры, обладающие устойчивостью к агрессивным средам: сильной вибрации, ударам, большой запыленности, влажности - условиям, в которых обычные ПК быстро бы вышли из строя. Как правило, устойчивые ПК выпускаются в формате ноутбуков, более тяжелых и больших по размерам, чем обычные. Их стоимость также значительно выше.

Тихий ПК

Бесшумный компьютер Zonbu

Для использования в жилых комнатах используются конструкции ПК, производящие минимум шума или работающие совершенно бесшумно. Такие модели можно оставлять включенными постоянно, что дает ряд преимуществ: отсутствует период загрузки, компьютер всегда готов к работе и может постоянно отслеживать новую почту или мгновенные сообщения для пользователя. В целом, постоянно включенный ПК может выполнять ряд особенных задач:

• быть мультимедийной станцией (воспроизводить видео-, аудиозаписи, интернет-радио);
• работать как видеомагнитофон: записывать передачи телевидения или радио для последующего просмотра или прослушивания в удобное время;
• служить P2P-клиентом (обмениваться файлами в автоматическом режиме с другими компьютерами)
• служить домашним или даже интернет-сервером ;
• следить за температурой или присутствием с помощью соответствующих датчиков или фото-, видеокамеры (web-камеры).

Чтобы сделать ПК тихим, используется несколько технологий:

• малошумные вентиляторы с лопастями специальной формы;
• процессоры, не требующие активного охлаждения (ввиду их маломощности это не всегда приемлимое решение);
• малошумные жесткие диски, а также установку их на шумопоглощающие крепления;
• замену жестких дисков на флэш-память или удаленные дисковые массивы.

Большинство современных персональных компьютеров способны снижать потребляемую мощность и уровень шума в моменты низкой нагрузки, но для постоянной тихой работы не обойтись без применения специальных технологий, указанных выше.

Компактные ПК

Некоторые компании предлагают ПК значитально меньше по размерам, чем стандартные. Такие модели занимают меньше места в рабочей или домашней обстановке, легче вписываются в интерьер, зачастую красивее по дизайну, и тише обычных ПК. Собрать компактную модель по силам и обыкновенному пользователю, если подобрать специальные модели корпуса и материнской платы, однако, стоимость такого ПК будет выше, чем обыкновенного. В то же время, компании, занимающиеся этим профессионально, нередко достигают выигрыша в цене и удобстве эксплуатации. Одними из первых компактных компьютеов были модели Apple Macintosh в 1984 г., которые представляли собой моноблок: системные компоненты в одном корпусе с монитором. Значительно позже идея была продолжена в моделях eMac и iMac. Аналогичные по формату компьютеры пытались выпускать и другие компании (напр., eMachines), но без особого успеха. Параллельно технологии миниатюризации отрабатывались на тонких клиентах, которые обычно невелики по размерам и весу. Развитие GNU/Linux и другого ПО с открытым кодом придало компактным моделям новое дыхание, и сейчас многие фирмы предлагают компактные ПК (Linutop) или целые комплексы на их основе (Zonbu).

Mac mini

Вершины миниатюризации достигла компания Apple со своей моделью Mac mini. Этот чрезвычайно компактный компьютер (по размерам как небольшая но толстая книга) обладает тем не менее адекватной вычислительной мощностью (процессор Intel Core Duo) и работает совершенно бесшумно.

OLPC

Существует несколько конкурирующих между собой проектов компактных и очень дешевых в производстве персональных компьютеров, предназначенных для развивающихся стран: OLPC, VIA pc-1 Initiative, Intel Classmate PC, ASUS Eee PC и др. Однако, удешевление и миниатюризация достигнуты дорогой ценой: их вычислительная мощность несопоставима с мощностью полноценного ПК.

Технологии, уменьшающие габариты ПК:

• материнская плата уменьшенного формата (micro-ATX и др.)
• корпус маленького формата
• DVD- и CD-накопители со щелевой загрузкой
• меньшее количество отсеков для жестких дисков и DVD/CD, зачастую всего один
• меньше коннекторов USB, аудио- и т.д.
• внешние блоки питания.

Хакинтош

Хакинтош (англ. hackintosh, от слов хакер и макинтош) - это ПК, собранный любителем и поддерживающий работу с операционной системой Mac OS, т.е. более дешевый аналог компьютера Apple. Так как современные версии этой системы рассчитаны на процессор Intel и другие стандартные компоненты, возникает теоретическая возможность запускать ее на любых ПК. В реальности, поддерживается только узкий набор аппаратуры, который встречается в настоящих макинтошах, поэтому "хакинтош" должен состоять исключительно из таких деталей. Кроме того, коммерчески поставляемая система защищена от работы на чужой аппаратуре, так что в "хакинтоше" применяют старую служебную версию без этой защиты, либо взломанную более свежую версию. В зависимости от точности подбора аппаратуры, такой компьютер может работать как довольно устойчиво, так и неприемлемо. Например, типичная конфигурация мощного хакинтоша: ASUS P5B/Core 2 Duo 2.4 Ghz/2x1024 mb/GeForce 7900GS TOP 256mb/DVD-RW SATA NEC/HITACHI 320GB SATA. Сама компания Apple категорически против постройки и эксплуатации таких устройств, и ей удалось с помощью предупреждений и угроз возбудить судебное преследование закрыть несколько подобных сайтов.

См. также

• История персональных компьютеров
• Barebone
• Фирменные компьютеры
• OLPC, Zonbu, Linutop, Classmate PC - компактные персональные компьютеры
• Macintosh - персональные компьютеры фирмы Apple
• Мейнфрейм - вычислительные системы более старшего класса
• Карманный персональный компьютер - компактные и упрощенные вычислительные системы
• Компьютер
• Дисплей

Внешние ссылки

• С. С. Лавров. «Кому и для чего нужна персональная вычислительная машина?» (1982)

Литература

• Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs ‭. — 17-е изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 1504. — ISBN 0-7897-3404-4^{о книге}
• Ковтанюк Юрий Славович Библия пользователя ПК. — М.: «Диалектика», 2007. — С. 992. — ISBN 978-5-8459-1196-4^{о книге}

---