Устранение неисправностей и ремонт ПК своими руками на 100%

В 1954 году начался серийный выпуск универсальной вычислительной машины «Урал-1», позже «Урал-4» разработки Б. И. Рамеева. Все эти ЭВМ применялись в народном хозяйстве.

В 1959 году были изобретены интегральные микросхемы. На одной кремниевой пластинке разместились сотни и тысячи электронных компонентов. Скорость вычислений увеличилась в десятки раз по сравнению с транзисторными схемами, соответственно, габариты и вес вычислительной техники заметно уменьшились.

В 1965 году компания Digital Equipment выпустила первый коммерческий миникомпьютер PDP-8.

В 1972 году была разработана ЕС ЭВМ – Единая Серия вычислительных машин. Это были стандартизированные комплексы для вычислительных центров. Они имели общую систему команд.

Из истории персональных компьютеров

Персональный компьютер (ПК) изменил отношение человечества к вычислительным ресурсам. С каждой новой моделью ПК человек все больше и больше функций перекладывал на плечи машины, начиная простыми вычислениями и кончая бухгалтерским учетом, проектированием.

Со многими подобными задачами ПК справляется весьма неплохо, подменяя человека в нетворческих областях деятельности. Теперь уже неисправности, сбои и простои вычислительной техники стали не просто нежелательными; теперь они приводят к прямым экономическим убыткам и другим недопустимым последствиям.

Микроминиатюризация и широкое развитие микросхем привели к тому, что ЭВМ смогла разместиться на письменном столе. В 1973 году компания Xerox представила первый персональный компьютер Alto. В нем программы и файлы впервые выводились на экран в виде «окон».

В 1975 году был выпущен первый коммерческий ПК Altair-8800, построенный на базе микропроцессора Intel 8080. ОЗУ составляло 256 байт. ПК управлялся специальной панелью переключателей. Для ввода и вывода данных устанавливался дисковод 8-дюймовых гибких дисков, приобретавшийся отдельно. Первый вариант микропроцессора i8080 был изготовлен в 48-контактном планарном корпусе, максимальная тактовая частота составляла 2 МГц. Однако процессор имел серьезную недоработку, вызывающую «зависание». Оживить систему позволял только сигнал «reset». Исправленный и улучшенный вариант процессора – 8080А увидел свет через полгода. Изготовлен в корпусе DIP-40, максимальная тактовая частота возросла до 2,5 МГц.

В 1976 году Стив Джобс и Стив Возняк в Пало-Альто собрали действующую компьютерную плату под названием Apple I. Она размещалась в деревянном корпусе, не имела клавиатуры и экрана. На плате был собран процессор, оперативная память в 8 Кбайт, и предусматривалась возможность вывода информации на экран.

В 1977 году Возняк и Джобс разработали первый комплектный РС – Apple II, в пластиковом корпусе, с интегрированной клавиатурой, в качестве дисплея использовался телевизор. В том же году Commodore представила ПК под названием РЕТ.

В июне 1978 года фирма Intel создала первый 16-разрядный микропроцессор i8086. Благодаря сегментной организации памяти он мог адресовать до 1024 Кбайт оперативной памяти. В i8086 использовался набор команд, применяемый также и в современных процессорах. С появлением процессора i8086 стала известной архитектура x86. Тактовая частота процессора составляла от 4 до 10 МГц.

Процессор 8086 получил популярность в основном благодаря компьютеру Compaq DeskPro.

В 1980 году фирма Osborne Computer приступила к выпуску первых портативных ПК, которые имели габариты чемоданчика и весили 11 кг.

В 1981 году IBM выпустила микрокомпьютер IBM PC с открытой архитектурой, основанный на 16-разрядном микропроцессоре 8088 фирмы Intel. 16-битный процессор i8088 с 8-битной шиной данных имел тактовую частоту от 5 до 10 МГц. ПК был оборудован монохромным текстовым дисплеем, двумя дисководами для 5-дюймовых дискет на 160 Кбайт, оперативной памятью 64 Кбайт.

Компьютер IBM PC XT (eXtended Technology) появился в 1983 году и имел объем ОЗУ 256 Кбайт и жесткий диск 10 Мбайт. Тактовая частота процессора – 5 МГц.

ПК IBM PC AT (Advanced Technology) был представлен в 1984 году. Компьютер работал на микропроцессоре Intel 80286 и архитектуре ISA, поставлялся с жестким диском объемом 20 Мбайт. Использование микропроцессора Intel 80286 (выпускался с 1 февраля 1986 г.) позволило перейти на шину AT bus: 16-разрядная шина данных, 24-битная шина адреса. Появилась возможность адресовать ОЗУ до 16 Мбайт (в сравнении с 640 Кбайт оригинальной модели IBM PC). Материнская плата предусматривала батарейку питания микросхемы CMOS, в памяти (емкость – 50 байт) сохранялось время. Тактовая частота процессоров: 80286-6 – 6 МГц, 80286-8 – 8 МГц, 80286-10 – 10 МГц, 80286-12 – 12,5 МГц.

В октябре 1985 года Intel создала первый 32-разрядный микропроцессор i80386, который включал в себя около 275 тысяч транзисторов. Первым ПК, использующим этот микропроцессор, был Compaq DeskPro 386. Более дешевая альтернатива 32-разрядному процессору i80386, который впоследствии получил окончание DX, появилась только в июне 1988 года. Именно 386-й процессор обеспечил заметный прирост тактовой частоты персональных компьютеров. Разные модели 386-х процессоров работали с тактовыми частотами – 16, 20, 25, 33, 40 МГц.

В 1989 году Intel выпустила микропроцессор 486DX. Он насчитывал 1,2 миллиона транзисторов на одном кристалле и был полностью совместим с процессорами х86. В этой микросхеме впервые были объединены центральный процессор, математический сопроцессор и кэш-память. Тактовые частоты различных модификаций 486-х процессоров составляли от 16 до 150 МГц. Компьютеры на базе 486-го процессора достигли частоты 133 МГц (так называемые DX4). Процессоры 486 DX2 имели коэффициент умножения 2 (при частоте системной шины 50 МГц частота процессора составляла 100 МГц). Позже производились процессоры с индексом DX4. Коэффициент умножения у них составлял не 4, а 3. После ухода с рынка 486-х процессоров производства Intel компания AMD выпустила процессоры 486DX4-120 и 486DX4-133. В результате введения множителей впервые возникло такое понятие, как разгон (англ. overclocking) – увеличение производительности повышением тактовой частоты шины или коэффициента умножения. В продаже встречались системы, где процессоры i486 разгонялись до 160 МГц.

В марте 1993 года Intel приступила к поставкам версий 66 и 60 МГц процессора Pentium. ПК на базе Pentium, полностью совместимы с компьютерами, использующими микропроцессоры i8088, i80286, i80386, i486. Новый процессор содержал около 3,1 миллиона транзисторов и имел 32-разрядную адресную и 64-разрядную внешнюю шину данных.

В мае 1997 года компания Intel представила процессор Pentium II, созданный на базе Pentium Pro. В ядро P6 был добавлен блок обработки MMX-инструкций. Из корпуса процессора кэш-память второго уровня была вынесена, и это способствовало массовому распространению Pentium II. Тактовые частоты процессоров Pentium II заметно возросли. У разных моделей составляли: 233, 266, 300, 333, 350, 400, 433, 450, 466, 500, 533 МГц.

32-битный микропроцессор шестого поколения Intel Pentium III был выпущен компанией Intel в феврале 1999 года. Он практически копировал Pentium II, но включал в себя новые возможности: 70 вещественных инструкций SSE (Streaming SIMD Extensions, именовавшихся также MMX2), ориентированных на поддержку мультимедиа; улучшенный контроллер кэш-памяти первого уровня. Тактовые частоты процессоров Pentium III (Katmai) составляли – 450, 500, 533, 550, 600 МГц. На базе Coppermine – от 533 до 1133 МГц. У процессоров Pentium III на ядре Tualatin – от 1000 до 1400 МГц.

В конце ноября 2000 года Intel представила процессоры Pentium 4 с тактовой частотой более 1 ГГц, построенные на основе архитектуры NetBurst и использующие быструю память Rambus с эффективной частотой системной шины 400 МГц. Процессоры содержали 144 дополнительные инструкции SSE2. Тактовые частоты первых процессоров Pentium 4 варьировались от 1,4 до 2,0 ГГц. В следующих модификациях тактовая частота выросла с 2,2 до 3,8 ГГц.

В июле 2006 года Intel создала двухъядерные процессоры – Core 2, первыми процессорами этой линейки стали Intel Core 2 Duo и Intel Core 2 Extreme. Процессоры были разработаны на базе новой архитектуры Intel Core, которую компания называет самым существенным этапом в развитии своих микропроцессоров с момента появления торговой марки Intel Pentium в 1993 году. Используя технологию EM64T, процессоры Intel Core 2 могут работать как в 32-битном, так и в 64-битном режиме. Основными отличиями новых процессоров от семейства Pentium 4 являются низкое тепловыделение и энергопотребление и большие возможности для разгона. Частота процессоров Core 2 Duo составляет от 1,5 до 3,5 ГГц.

В начале 2007 года был представлен Core 2 Quad – четырехъядерный процессор. Тактовые частоты – от 2,33 до 3,2 ГГц.

В январе 2010 года появились процессоры Intel Core i3. В них добавлены так называемые «графические» процессоры, они проводят вычисления в «графическом» режиме. Встроена функция, обеспечивающая «разумность» в работе, авторазгон. При средней и низкой нагрузках работает на номинальной производительности и экономит энергию. Повышение нагрузки вызывает автоматическое увеличение производительности процессора. Увеличен размер кэша (внутренняя оперативная память процессора), он динамически распределяется между ядрами – зависит от нагрузки. Новые процессоры греются сильнее, особенно при авторазгоне. Соответственно, требуют более эффективной системы охлаждения. Тактовые частоты процессоров i-Series (i3, i5, i7) – от 2,66 до 3,6 МГц.

Из чего состоит ПК

На сегодняшний день существует множество различных моделей персональных компьютеров. В целом структура большинства ПК сводится к стандартной блок-схеме.

Обычно домашний или офисный ПК состоит из системного блока, монитора, клавиатуры, мыши и различных периферийных устройств: принтера, сканера, модема, акустических систем, различных игровых манипуляторов.

«Мозг и сердце» ПК расположены в системном блоке, где производятся вычисления и хранятся их результаты. Системный блок состоит из корпуса, в который вмонтированы импульсный блок питания, материнская плата, с установленными на ней процессором, модулями оперативной памяти, видеокартой и другими платами расширения. Также в системном блоке находятся: жесткий диск, привод компакт-дисков – CD либо DVD-ROM-дисковод, флоппи-дисковод, считыватель флеш-карт и т. д.

Корпус – это металлическая коробка, основа, внутри которой монтируются (собираются) комплектующие. Обычно корпус поставляется вместе с блоком питания (БП). Но встречаются в продаже корпуса и без БП, в таком случае его нужно приобретать отдельно.

На передней панели корпуса находятся кнопка включения (Power), кнопка перезагрузки ПК (Reset) – в некоторых моделях корпусов она может отсутствовать, светодиоды индикации: питания и обращения к жесткому диску. Многие современные ПК имеют на лицевой стороне корпуса USB-разъемы для подключения флешек – такие носители информации практически уже полностью вытеснили дискеты 3,5".

Основа компьютера – материнская плата, на ней находятся соединительные разъемы для подключения внешних устройств, также к материнской плате подключаются разъемы БП. В большой квадратный разъем на материнской плате устанавливается процессор (ЦПУ). Соответственно, к плате механически крепится и охладитель процессора – радиатор с вентилятором. Установленные в материнской плате модули оперативной информации хранят результаты промежуточных вычислений. Микропроцессор получает программный код и исходные данные из оперативной памяти, а затем записывает в нее результаты вычислений, после чего они пересылаются на внешние запоминающие устройства. Скорость работы оперативной памяти выше, чем у жесткого диска и привода компакт-дисков. Быстродействие оперативной памяти соизмеримо со скоростью работы процессора. Однако оно меньше скорости кэш-памяти процессора.

При отключенном питании компьютера его оперативная память не содержит никакой информации. От объема оперативной памяти зависит производительность ПК, достаточный ее объем обеспечит более высокую скорость работы компьютера в различных ресурсоемких приложениях.

Вся основная информация в ПК хранится на жестком диске, который нередко называют винчестером по имени первой фирмы-производителя.

Чем выше объем жесткого диска, тем больше можно записать информации. При тенденции к росту объемов информации, емкость жестких дисков всегда востребована: операционная система, приложения, цифровая фотография, видеофильмы, музыка и т. д.

Видеокарта или видеоадаптер предназначены для формирования видеосигнала, подаваемого на монитор. Видеоадаптер может быть интегрированным – встроенным в материнскую плату, в таком случае можно обойтись без дополнительной видеокарты. Однако экономия средств – не всегда самое лучшее решение, когда планируется использование графических приложений: игры, графические редакторы, программы для проектирования.

Как правило, звуковая микросхема встроена во все материнские платы, и дополнительно звуковая карта приобретается в целях достижения более качественного звучания, работы со звуком, написания музыки и т. д.

ПК представляет собой блочно-модульную конструкцию, в которой комплектующие соединяются между собой с помощью стандартизированных разъемов. Благодаря этому ПК легко разбирать, собирать и модернизировать.

Как работает ПК

Двоичный код

Компьютер не умеет думать так, как думаем мы, – словами и образами. Он оперирует другими объектами. Процесс «мышления» ПК основан на двоичной системе счисления. В ней для записи чисел – представления данных используются всего лишь два символа, обычно 0 и 1, они называются битами. То есть бит это разряд двоичного числа. Каждый бит представляет собой одно из двух чисел: 1 или 0.

Один бит может определять два противоположных состояния: «Да» – «Нет», «Истина» – «Ложь», и т. д.

На базе двоичного кода строится вся работа компьютера – более сложные процессы. «Умная» электроника ПК четко различает два состояния: ноль и единица. Последовательность электрических сигналов физически представляет двоичные числа, что обеспечивает высокую надежность хранения и обработки данных.

В вычислительной технике применяется двоичная система по причине того, что для ее моделирования требуются электронные схемы только с двумя устойчивыми состояниями. Есть напряжение – нет напряжения, есть намагниченность – нет намагниченности и т. д.

В случае применения десятичной системы потребовались бы устройства, которые могли бы находиться в десяти разных состояниях.

Благодаря тому, что схемные элементы находятся лишь в двух состояниях, обеспечивается надежность, помехоустойчивость и простота операций.

Для выполнения логических преобразований используется булева алгебра, а с помощью комбинации нулей и единиц происходит передача информации.

Поскольку бит – слишком мелкая единица информации, то в вычислительной технике используется число битов, кратное 8. Оно называется байтом. «Слово» – 16 битов – 2 байта, 32 бита – 4 байта, 64 бита – 8 байтов.

С помощью комбинирования битов компьютеры отображают десятичные числа. Любое число от 0 до 255 представляется в виде восьмибитного числа. С помощью 16 битов можно представить числа в диапазоне от 0 до 65 535.