Съвременни хардуерни компоненти на компютърна система

Процесор | Видеокарта | Дънна Платка | RAM памет | Захранване | Охлаждане | Компютърна Памет

Процесор(CPU)

[Източник]
Централният процесор(Central processing unit) често се възприема като „мозъка“ на компютър. Той изпълнява инструкциите на програмите, извършва математически изчисления и управлява входно-изходните операции в компютъра.

Oсновните функции на процесора в компютъра включват:

  • Извличане: В специален регистър, наречен указател на инструкциите или програмен брояч, централният процесор съхранява програмните инструкции, след като ги е извлякъл от паметта.

  • Декодиране: Централният процесор разгражда инструкциите в последователност от команди, които компютърът може да изпълни.

  • Изпълнение: Командите се изпълняват от централния процесор в определената от програмата последователност.

  • Управление на паметта: Централният процесор управлява паметта на компютъра, като разпределя и освобождава паметта, както е необходимо за обработката на програмата.

Видеокарта(GPU)

[Източник]
Видеокартата(графична карта, GPU - Graphics Processing Unit) е хардуерен компонент в компютъра, който обработва графиката и изображенията. Тя е особено важна за игри, 3D рендиране, видеообработка и приложения, изискващи висока графична производителност.

Видове видеокарти

  • Вградени видеокарти (iGPU - Integrated GPU): Вградени в процесора(Intel UHD, AMD Radeon Vega), подходящи за базови задачи като офис работа, интернет и мултимедия

  • Дискретни (отделни) видеокарти: Самостоятелни карти с мощен GPU и собствена VRAM, подходящи за игри, 3D моделиране, рендиране и AI изчисления

  • Професионални видеокарти: Използвани в графични работни станции (NVIDIA Quadro, AMD Radeon Pro)

Основни компоненти на видеокартата

  • Графичен процесор (GPU - Graphics Processing Unit): GPU е основният чип, който обработва графичните изчисления.

  • Видео памет (VRAM): VRAM съхранява текстури, шейдъри и други графични данни. Колкото повече VRAM има видеокартата, толкова по-добре може да се справя с високи резолюции и детайлни текстури.

  • Охлаждаща система: Видеокартите генерират много топлина, затова имат активни или пасивни охлаждащи системи като вентилатор и радиатор.

Дънна платка(MotherBoard)

[Източник]
Дънната платка(motherboard, mainboard) е основният компонент на компютъра, който свързва всички хардуерни части – процесор, RAM, видеокарта, SSD, HDD и други. Тя осигурява комуникация между компонентите и захранване за някои от тях.

Форм фактори (размери на дънните платки)

  • ATX: стандартен размер (пълен набор от функции, най-много слотове и портове)
  • Micro-ATX(mATX): по-компактна, но с по-малко слотове
  • Mini-ITX: малка, подходяща за компактни компютри, но с ограничени възможности

Основни компоненти на дънната платка

  • Чипсет(Chipset): Чипсетът е група от микросхеми, които управляват комуникацията между процесора, RAM паметта, PCIe устройствата и компютърната памет

  • Процесорен сокет(CPU Socket): Сокетът е гнездото, в което се монтира процесорът. Важно е да съвпада с модела на процесора.

  • Слотове за RAM памет: Дънната платка определя вида и максималния капацитет на RAM паметта. Поддържаните модули могат да бъдат DDR4 или DDR5, а конфигурацията – двуканална (Dual-channel) или четириканална (Quad-channel).

  • PCIe слотове: PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) слотовете се използват за видеокарти,SSD,Wi-Fi и звукови карти

Памет с произволен достъп(RAM)

[Източник]
RAM памет(Random Access Memory) е временна памет, която компютърът използва за съхраняване на активни процеси и данни. Колкото повече RAM има една система, толкова по-бързо може да работи при многозадачност и изпълнение на тежки приложения.

Видове RAM

  • DDR4: стандарт за по-стари и някои актуални системи
  • DDR5: ново поколение, с по-висока честота и по-ниска консумация на енергия
  • LPDDR(Low Power DDR): използва се в лаптопи и мобилни устройства

Основни характеристики на RAM паметта:

  • Честота (MHz) и латентност (CL): RAM паметта работи на определена скорост, измервана в мегахерци (MHz). По-високата честота означава по-бърза обработка на данни.
    Латентността (CAS Latency, CL) определя времето за достъп до паметта – по-ниската стойност е по-добра.

  • Капацитет (GB): RAM се предлага в различни капацитети, като обичайните варианти са 4GB, 8GB, 16GB, 32GB+

  • Двуканална и четириканална конфигурация:
     Single-channel (единичен канал) – използва един модул (по-бавен вариант)
     Dual-channel (двуканален режим) – два идентични модула работят заедно (по-добра производителност)
     Quad-channel (четириканален режим) – използва се в работни станции и сървъри

Захранване(PSU)

[Източник]
Захранващият блок (PSU - Power Supply Unit) е компонентът, който осигурява електрическа енергия на всички останали части на компютъра.

Мощност (Watt - W)
Захранването трябва да осигурява достатъчно енергия за всички компоненти. Прекалено слабo захранване може да доведе до нестабилност, а прекалено мощен е излишен разход.

Основни характеристики на PSU

  • Сертификат за ефективност (80 PLUS рейтинг): PSU с 80 PLUS сертификат означава, че работи с висока ефективност, намалявайки загубите на енергия и топлината.
    Видове: Standard, Bronze, Silver, Gold, Platinum, Titanium.

  • Видове окабеляване:
     Немодулни – всички кабели са фиксирани.
     Полу-модулни – основните кабели са фиксирани, а останалите могат да се премахват.
     Напълно модулни – всички кабели са отделни.

    • Oхлаждане(Cooling)

    [Източник]

    Въздушно охлаждане

    Въздушното охлаждане е най-разпространеният метод за охлаждане на компютърни компоненти. То използва вентилатори и радиатори, за да отвежда топлината от процесора, видеокартата и други части.

    Как работи?

    Въздухът преминава през радиатор, който абсорбира топлината от компонента. Вентилаторите осигуряват движение на въздуха, като изтеглят горещия въздух и го заменят със студен.

    Основни компоненти:

    • Радиатор: метален блок (алуминиев или меден), който абсорбира и разсейва топлината.

    • Вентилатор(и): охлаждат радиатора, като насочват въздуха към или от него.

    Водно охлаждане

    Водното охлаждане използва течност за пренос на топлина и вентилатори за разсейването ѝ, което го прави по-ефективно за мощни и натоварени системи.

    Как работи?

    Охлаждащата течност циркулира през затворена система, преминавайки през воден блок, където абсорбира топлината от процесора или видеокартата. След това течността преминава през радиатор с вентилатори, които я охлаждат.

    Основни компоненти:

    • Воден блок: монтира се върху процесора или видеокартата и отвежда топлината към охлаждащата течност.
    • Помпа: задвижва охлаждащата течност в системата.
    • Радиатор с вентилатори: охлажда загрятата течност.
    • Резервоар (при някои системи): съхранява допълнително количество охлаждаща течност.

    Компютърна памет

    [Източник]

    Твърд Диск(HDD)

    Твърдият диск(HDD) е устройство за съхранение на данни, което използва въртящи се магнитни плочи, които се въртят с висока скорост (обикновено 5400 или 7200 RPM), и механична глава за четене и запис.

    Основни характеристики:

    • Капацитет: налични в различни размери, обикновено от 500GB до 16TB+.
    • Скорост на въртене: стандартните скорости са 5400 RPM (по-бавни, но по-тихи) и 7200 RPM (по-бързи, но по-шумни).

    SSD диск

    SSD (Solid State Drive) е устройство за съхранение, което използва флаш памет вместо механични части, осигурявайки значително по-висока скорост и надеждност.

    Как работи?

    SSD използва NAND флаш памет за съхранение на данни, което позволява достъпът до информацията да става мигновено, без движещи се части.

    Основни характеристики:

    • Капацитет: обикновено варира от 128GB до 8TB.
    • Скорост: много по-бърз от HDD, като стандартните SATA SSD достигат 550 MB/s, а NVMe SSD – над 7000 MB/s.