Как работает процессор видеоурок
Как создаются современные процессоры? Насколько это сложный и интересный процесс и почему так важна некая Экстремальная УФ-литография? В этот раз мы копнули действительно глубоко и готовы рассказать вам об этой магии технологий. Располагайтесь поудобнее, будет интересно.
Вот вам затравочка — 30-килоВаттный лазер в вакууме стреляет по капле олова и превращает ее в плазму — скажете фантастика?
А мы разберемся как это работает и расскажем об одной компании из Европы, которая стоит тенью за всеми гигантами Apple, AMD, Intel, Qualcomm, Samsung и другими и без нее никаких новых процессоров бы и не было. И нет это, к сожалению, не Чебоксарский завод электроники.
Чтобы понять процесс экстремальной ультрафиолетовой литографии — нам надо для начала понять, что вообще такое фотолитография. Сам процесс по своей сути очень похож на то как печатаются фотографии с пленочных негативов на фотобумагу! Не верите — сейчас все объясним.
Фотолитография
Начнем с простого примера — возьмем прозрачное стекло и нанесем на него какой-то геометрический рисунок, оставив при этом какие-то участки без краски. По сути, сделаем трафарет. Приложим этот кусок стекла к фонарику и включим его. Мы получим ровно тот же рисунок в виде тени, который мы нанесли на кусок стекла.
В производстве процессоров этот кусок стекла с рисунком называется маска. Маска позволяет получить на поверхности любого материала “засвеченные и незасвеченные” участки любой плоской формы.
Хорошо — рисунок на поверхности мы получили, но это всего лишь тень. Теперь надо как-то его там сохранить. Для этого на поверхность кремниевой пластины наносится специальный светочувствительный слой, который называют Фоторезистом. Для простоты мы не будем тут говорить о позитивных и негативных фоторезистах, почему они так реагируют, все-таки мы не на уроке Физической химии. Просто скажем, что это такое вещество, которое меняет свои свойства, когда на него попадает свет на определенной частоте, то есть на определенной длине волны.
Опять же как и на фотопленке или фотобумаге — специальные слои материалов реагируют на свет!
После того как нужные нам участки на кремнии мы засветили, именно их мы можем убрать, оставив при этом на месте остальные, то есть незасвеченные участки. В итоге мы получили тот рисунок, который и хотели. Это и есть фотолитография!
Конечно, кроме фотолитографии в производстве процессоров участвуют и другие процессы, такие как травление и осаждение, фактически комбинацией этих процессов вместе с фотолитографией транзисторы как-бы печатаются слой за слоем на кремнии.
Технология не новая, почти все процессоры начиная с 1960-х производятся при помощи фотолитографии. Именно эта технология открыла мир полевых транзисторов и путь ко всей современной микроэлектронике.
Но по-настоящему большой скачок в этой области произошел только недавно! С переходом на EUV. И всё из-за длины волны в 13.5 нм. Не переживайте, сейчас объясню!
Длина волны на которой светит наш “фонарик” — это невероятно важный параметр. Именно она и определяет насколько маленьким вы можете получить элементы на кристалле.
Правило максимально простое: Меньше длина волны — больше разрешение, и меньше техпроцесс!
Обратите внимание на картинку. Абсолютно все процессоры начиная с начала 90-х до 2019 года производились с использованием процесса Глубокой УФ-литографии, или DUV литографии. Это то, что было до Экстремальной.
Он основывался на использовании фторид-аргонового лазера, который испускает свет с длиной волны в 193 нанометра. Этот свет лежит в области глубокого ультрафиолета — отсюда и название.
Он проходит через систему линз, маску и попадает на наш кристалл покрытый фоторезистом, создавая необходимый рисунок.
Но у этой технологии тоже были свои ограничения, завязанные на фундаментальных законах физики.
Какой же минимальный техпроцесс возможен? Смотрим на формулу (только не пугайтесь):
Здесь Лямбда — это и есть наша длина волны, а CD — это critical dimension, то есть минимальный размер получаемой структуры. То есть с использованием “старой” DUV литографии можно получить структуры не меньше примерно 50 нм. Но как же это так спросите вы? Ведь производители отлично делали и 14 и 10 нм, а кто-то даже и 7 нм с использованием DUV литографии.
Они пошли на хитрости. Вместо одного засвета через одну единую маску, они стали использовать несколько масок, с разными рисунками, которые дополняют друг-друга. Это процесс получил название множественное экспонирование. Назовем это принципом слоеного пирога!
Да — производители обошли прямые физические ограничения, но физику не обманули!
Появилась серьезная проблема: эти дополнительные шаги сделали производство каждого чипа гораздо дороже, из-за них увеличивается количества брака, есть и другие проблемы.
То есть в теории можно продолжить работать со старой технологией и путем игры с масками и экспонированием (двойная, тройная, четверная экспозиция) уменьшать размеры и дальше, но это сделает процы золотыми. Ведь с каждым слоем процент брака возрастает все выше, а ошибка накапливается!
То есть можно сказать, что DUV — это тупик! Что делать дальше, как уменьшать?
И тут на помощь приходит великая и ужасная технология Экстремальной УФ-литографии, или EUV-литографии!
Посмотрите на фото — оно прекрасно демонстрирует различие двух технологий. Обе получены с использованием 7-нанометрового техпроцесса, но та что слева получена с использованием DUV-литографии и с теми самыми хитростями о которых мы говорили — тройное экспонирование, то есть с поэтапным использованием 3 разных масок. Справа же — технология EUV литографии на 13.5 нанометрах, с использованием одной единственной маски — разница очевидна — границы гораздо четче, лучший контроль геометрии, ну и сам процесс намного быстрее, меньше процент брака, то есть в конце концов дешевле. Вот она дорога в светлое будущее, почему бы сразу так не делать, в чем проблема?
Как работает EUV-литография
Все дело в том, что хоть EUV это та же литография, внутри в деталях все гораздо сложнее и тут ученые и инженеры столкнулись с новыми проблемами!
Сама технология экстремальной УФ-литографии начала разрабатываться в самом начале 2000 годов. В ней используется источник, который излучает свет с длинной волны в 13.5 нанометров — то есть на нижней границе УФ-спектра, близко к рентгену!
В теории этим способом можно создавать структуры уже критических размеров — настолько маленьких, что еще чуть-чуть и на них перестанут действовать законы обычной физики. То есть после 5 нм мы попадаем в квантовый мир!
Но даже эта проблема на данный момент решена. Есть источник — возьми, да и делай себе сколь угодно маленькие процессоры.
Все совсем не так просто!
Проблема таких коротких длин волн в том, что они поглощаются почти всеми материалами, поэтому обычные линзы что были раньше уже не подходят. Что делать?
Для управления таким светом было принято решение создать специальные отражающие зеркальные линзы. И эти линзы должны быть гладкими! Очень гладкими. Практически идеально гладкими!
Вот вам аналогия — растянем линзу до размеров, скажем, Германии, так вот ее поверхность должна быть такой гладкой, что ничего не должно выпирать больше чем на 1 миллиметр. Этот параметр называется шероховатостью линзы и у нужной нам он должен быть меньше 0.5 нанометра. Это уже близко к размерам АТОМА! Кто же сможет подковать блоху?
Конечно, Zeiss — только они на это способны! Да — та самая компания Zeiss, чьи линзы стоят на моем фотике, были в Nokia или во флагманах Sony Xperia.
Одна проблема решена — линзы есть!
Есть и вторая — этот свет рассеивается даже в простом воздухе. Поэтому для того чтобы процесс прошел нормально его надо проводить в вакууме!
Про частички пыли и грязи я вообще молчу — понятно что их там вообще не должно быть. Чистые комнаты на таком производстве на порядки чище, чем операционные в больницах! Люди буквально ходят в скафандрах. Любая, даже самая маленькая частичка грязи, кожи или воздуха может испортить и маску и зеркала!
А что же с источником? Просто поставили специальный лазер на более короткую длину волны и все? Проблема в том, что ни лампочек, ни лазеров, ни каких-либо других нормальных источников света, которые излучают на такой длине волны просто не существует в природе.
И как же тогда получают нужное излучение? Элементарно, Ватсон — нам нужна плазма.
Надо нагреть оловянный пар до температур в 100 раз больших, чем температура поверхности солнца! Всего-то! И за этим стоит почти 2 десятилетия разработок.
В установке для производства процессоров по EUV-литографии, о которой мы поговорим отдельно установлен специальный углекислотный лазер, который опять же может производиться в тандеме всего двух компаний в мире — немецкой фирмой Trumpf и американской Cymer. Этот монстр мощностью в 30 киловатт стреляет по 2 импульса с частотой 50 килогерц.
Лазер попадает в капли олова, первый выстрел фактически плющит и превращает каплю в блин, которая становится легкой мишенью для второго залпа, который ее поджигает. И происходит это 50 тысяч раз в секунду! А образовавшаяся плазма и излучает этот свет в экстремальном УФ спектре.
И естественно, это только самая база, но мы попробовали нарисовать вам картину того насколько это сложный и крутой процесс.
Компания, стоящая за производством всех процессоров
О технологии рассказали, значит ее кто-то придумал и реализовал, но ее разработка оказалась настолько дорогой, что даже крупные гиганты и воротилы не способны потянуть такие бюджеты!
В итоге, чтобы это стало реальностью всем пришлось скинуться — Intel в 2012 году, а TSMC и Samsung где-то в 2015 году приняли участие в общем проекте. Суммарные инвестиции составили, по разным оценкам от 14 до 21 млрд долларов! Из которых почти 10 млрд были вложены в одну единственную нидерландскую компанию ASML. Именно она и стоит за всем производством процессоров в мире по методу EUV-литографии! Вау! Что за ASML и почему мы о ней ничего не слышали? Компания из Нидерландов — что за темная лошадка?
Все дело в том, что ASML создали тот самый инструмент без которого Apple, Самсунг и Intel с AMD фактически как без рук! Речь идет об установке стоимостью более 120 миллионов долларов. Она огромная, 180-тонная, потребляет почти 1 мегаватт электроэнергии, и ей нужно почти 1.5 тонны воды в минуту для охлаждения! Но даже при такой цене очереди на них стоят годами ведь в год этих машин производится несколько десятков штук.
Тут же стоит упомянуть немалый вклад российских умов. Например, один из создателей этой технологии — Банин Вадим Евгеньевич, сейчас директор по разработке в ASML. Также в компании работают и другие наши соотечественники!
Мы выяснили, что эта компания делает одни из самых технологичных девайсов, в котором собраны все знания человечества и на них производят процессоры все IT-гиганты сразу!
Но не только ASML стоит за спиной нам известных IT-гигантов. Их установки состоят из более чем 100 тысяч деталей, которые производятся более чем тысячью компаний по всему миру. Все эти компании связаны друг с другом!
Будущее
Но что же будет дальше! Вы что — думали, что мы оставим вас оставим в дне сегодняшнем? Нет — мы подглядели в будущее! Мы раздобыли информацию что будет после пяти или даже двух нм!
Во-первых, прямо сейчас, пока вы смотрите это видео, TSMC уже штампует новые процессоры для HUAWEI, Apple и Samsung с использованием EUV-литографии, но не на 7 нм, как было с Apple A13 и Kirin 990, а на 5 нм техпроцессе! И этому есть множества подтверждений! И о них мы услышим уже этой осенью. Как вам такое — A14 Bionic будет 5нм! Так же ждем новые Exynos на 5 нм и процессоры Google, о которых мы рассказывали отдельно! Qualcomm наверняка тоже подтянется за ними, но тут мы не располагаем данными!
А во-вторых, и это вообще взрывает мозг, ASML уже заканчивает разработку установок, которые позволят производить процессоры на 2 нанометровом техпроцессе и даже меньше всего через 4-5 лет!
Для этого ребята из нидерландской компании совместно с немецкой Zeiss разработали новые зеркальные линзы, с высокими значениями апертуры. Это анаморфная оптика — она и многое другое позволит увеличить разрешающую способность.
Сам процесс по сути тот же EUV, но с приставкой High-NA EUV. А сами агрегаты будут занимать еще больше места, посмотрите вот так для них делают оптику!
Этот год тяжелый для всех, но в тоже время — посмотрите какими шагами начинают развиваться технологии, все шире и шире. Нас ждут новые процессоры с мощностями, которые нам и не снились.
Кроме этого развиваются совершенно новые типы процессоров такие как NPU — для нейровычислений.
Нужна ли замена процессора для увеличения скорости работы компьютера (PC/ПК) — смотрите в видеоуроке Азамата Арсланова.
«Можно ли самостоятельно заменить процессор? Оказывается да, но только на стационарном компьютере и при соблюдении некоторых условий. Однако, это не всегда целесообразно. Об этом и поговорим в этом уроке.» © Азамат Арсланов.
Ваши ссылки: скачать видео
Зачем вам смартфон (видеоурок)
Что изучим
Основы компьютерной грамотности – это знание устройства ПК и принципов его работы, умение управлять функциональными элементами операционной системы для достижения конкретных целей. Поэтому сегодня я расскажу:
- Что за чудо-машина, из чего состоит и как работает (очень вкратце).
- Как включить и выключить компьютер, подозреваю, что вы это умеете, но раз уж материал для начинающих от а до я, то стоит указать и это.
- Что такое рабочий стол, панель задач, папки, иконки и значки, как сменить заставку, добавить или удалить ярлыки.
- О «Панели задач» и меню «Пуск».
- Что такое файл и его разрешение.
- Как создавать, удалять, открывать для просмотра, копировать, вырезать и вставлять элементы.
- О программах и их возможностях.
- Что делать, если компьютер завис.
Этой информации достаточно для того, чтобы освоить компьютерные азы самостоятельно любому человеку, как подростку или его инициативному родителю, желающему идти в ногу со временем, так и любознательному пенсионеру. Остальное – дело техники и мастерства, достигаемого в процессе работы. Итак, начнём.
Рабочий стол и его элементы
Рабочий стол – это первое, что вы увидите после загрузки Windows, пространство экрана с иконками на нём, традиционно это ярлыки «Компьютер» или «Этот компьютер», «Корзина». Остальные ярлыки могут варьироваться. Их наличие зависит от пожеланий пользователя. Там располагают иконку браузера, проигрывателя, текстового редактора и других часто используемых программ. Ярлык на рабочем столе – это быстрый доступ к необходимым элементам, расположенным в недрах ОС.
Чтобы добавить ярлык некоей программы или папки на рабочий стол:
Второй способ добавления ярлыка:
- По пустому пространству рабочего стола сделать правый щелчок мыши.
- Выбрать действие «Создать», далее, «Ярлык».
- В появившемся окошке нажать на кнопку «Обзор».
- Найти нужную папку или программу, щёлкнуть по ней для выделения и нажать OK (в пустой строке появится адрес).
- Нажать кнопку «Далее».
- Ввести в специальную строку имя или оставить прежнее.
- Нажать кнопку «Готово».
Вернувшись на рабочий стол, вы увидите новый ярлык. Чтобы удалить ставший ненужным ярлык с рабочего стола, щёлкните по нему единожды правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберите действие «Удалить». Даже такие простые задачи могут быть сложны для начинающих, поэтому на просторах интернета создано множество видеоуроков, по которым можно учиться дома и совершенно бесплатно. Вот обучающий материал по созданию ярлыков на рабочем столе.
Слабое место компьютера (3 видеоурока)
Программы
Программы – это тоже файлы, но исполняемые. Они предназначены для выполнения тех или иных действий, например, запуска игр, воспроизведения звука или видео, чтения и редактирования текста, просмотра изображений, архивирования данных и многого другого.
Чтобы научиться самостоятельно работать в какой-либо программе, нужно изучить именно её, например, в этом видеоуроке из двух частей показано, как работать в текстовом редакторе «Ворд» (Microsoft Word).
Также в интернете можно найти видеоинструкции по большинству существующих программ. К слову, чтобы выйти в интернет, также нужно запустить специальную программу – браузер («Яндекс.Браузер», Google Chrome, Opera, Mozila Fierfox, Internet Explorer). Обычно на стартовой странице имеется поисковая строка, в которую необходимо вписать запрос, например, «как работать в Microsoft Word».
Информация о видео
Источник : тренинг-центр «Клабпрофи».
Автор: Азамат Арсланов — Специалист с высшим техническим образованием, огромный опыт сборки и ремонта персональных компьютеров, системный администратор с опытом работы более 11 лет.
Формат видео: MP4.
Продолжительность: 00:11:02
Размер архива: 81,2 MБ.
Получите невероятные возможности
«Панель задач» и меню «Пуск»
То, что вы изучаете компьютер самостоятельно – прекрасно. Но помощь никому и никогда не мешала. Наверняка вы уже заметили внизу рабочего стола узкую серую или синюю полосу со значками – это «Панель задач».
С её правой стороны располагается информационное табло, где отображаются уведомления системы, дата и время. А также кнопки для переключения языка (русский, английский), управления громкостью воспроизведения звука, индикатор сетевого подключения, индикатор заряда батареи (на ноутбуке) и другие. С левой стороны «Панели задач» расположена кнопка меню «Пуск», кнопка в виде лупы для поиска чего-либо в компьютере и значки для быстрого доступа к программам. Смотрите видео на эту тему.
Кнопка «Пуск» (может выглядеть как плывущее окошко) открывает доступ к главному меню операционной системы. В нём отображаются все установленные на ПК программы, из него можно перейти к параметрам компьютера, «Панели управления» или его выключению. Вы также можете управлять значками меню и настраивать их отображение для собственного удобства. Более подробно вы можете узнать о «Пуске» из этого видеоматериала.
Информация о видео
Источник : тренинг-центр «Клабпрофи».
Автор: Азамат Арсланов — Специалист с высшим техническим образованием, огромный опыт сборки и ремонта персональных компьютеров, системный администратор с опытом работы более 11 лет.
Формат видео: MP4.
Продолжительность: 00:11:02
Размер архива: 81,2 MБ.
Оставить комментарий X
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.
Навигация по архиву
Ещё интересное видео
Скорость работы компьютера (видеоурок)
Что влияет на скорость работы компьютера — смотрите в видеоуроке Азамата Арсланова. «В этом уроке мы расскажем о том, какие именно комплектующие оказывают максимальное влияние на скорость работы компьютера.» © Азамат Арсланов. Ваши ссылки: скачать видео Информация о видео Источник: тренинг-центр «Клабпрофи». Автор: Азамат Арсланов — Специалист с высшим техническим образованием, огромный опыт сборки и […]
Оперативная память (видеоурок)
Что такое оперативная память (ОЗУ) и как она влияет на скорость работы компьютера — смотрите в видеоуроке Азамата Арсланова. «В этом уроки мы расскажем о том, что такое оперативная память, стоит ли ее заменять и как проверить, достаточно ли на Вашем компьютере оперативной памяти.» © Азамат Арсланов. Ваши ссылки: скачать видео Информация о видео Источник: […]
Скоростной жесткий диск (видеоурок)
О дисках SSD для увеличения скорости работы компьютера (PC/ПК) — смотрите в видеоуроке Азамата Арсланова. «Вы узнаете об одном из главных элементов всех современных скоростных компьютеров. Именно эта деталь установлена на дорогих компьютерах, которые сейчас продаются в магазинах. Замените её, и Ваш компьютер станет работать куда быстрее прежнего.» © Азамат Арсланов. Ваши ссылки: скачать видео […]
Слово компьютер, сегодня известно любому малышу! Вот он компьютер на картинке: системный блок, монитор, клавиатура и мышка. Это чудо техники можно увидеть на работе у папы или мамы. Может быть, компьютер есть у вас дома. И компьютеры работают у вас в школе! Вероятно, вам известно еще одно название компьютера — ЭВМ (электронно-вычислительная машина).
Аппаратное обеспечение - совокупность всех устройств компьютера.
Итак, к базовой конфигурации компьютера относятся его основные части: системный блок, монитор, клавиатура и мышка.
Это — монитор. Монитор похож на экран телевизора. Он показывает тексты, рисунки. Когда мы играем, то видим на мониторе героя и управляем им при помощи клавиатуры и мыши. Без монитора нельзя увидеть вводимую информацию и результат ее обработки. Современные мониторы можно разделить на 3 класса: электронно-лучевые, жидкокристаллические, газоплазменные.
Электронно-лучевые. Изображение выводится на по «строчкам», которые рисует электронный луч, пробегая по экрану. Один из самых больших недостатков лучевых мониторов – вредное воздействие на здоровье человека: ухудшается зрение, возникают головные боли, бессонница. На пользователя попадают вредные лучи, экран слегка мерцает, электронная пушка «съедает» кислород в комнате.
Жидкокристаллические. Экран этого монитора представляет собой матрицу, каждый элемент которой – жидкий кристалл (как в электронных часах). Кристаллы сами не светятся, они освещаются специальными лампами. Под действием электрических сигналов кристаллы меняют свои оптические свойства, моделируя на экране элементы изображения. К достоинствам этих мониторов прежде всего можно отнести отсутствие вредного излучения, мерцания экрана, сжигания кислорода в помещении. ЖК-мониторы мало весят, у них малая толщина и небольшое потребление энергии (могут питаться от батарейки или небольшого аккумулятора). Цветопередача и яркость этих мониторов зависят от угла зрения. Если смотреть на монитор сбоку, сверху или снизу, экран тускнеет.
Газоплазменные. Экран этих мониторов, как и жидкокристаллических, содержит матрицу, но ячейки заполнены не жидкими кристаллами, а газовой смесью. Газ светится под воздействием электрического тока (плазменный разряд). Примерно так же работают лампы дневного света. Плазменные мониторы – это, как правило, мониторы с тонким, но очень большим экраном. Плазменные мониторы используются сейчас в основном для показа компьютерного изображения большой аудитории и в домашних кинотеатрах. На плазменных мониторах изображение получается очень высокого качества и не зависит от угла зрения. Сбоку, снизу, сверху – картинка видна одинаково хорошо. Плазменные мониторы так же, как и жидкокристаллические, безвредны для зрения и здоровья в целом.
Разрешение экрана. Что это такое? Экран ЖК и ГП – мониторов собран из элементов, образующих матрицу. Изображение собирается из этих маленьких светящихся элементов. Элементы эти называются пикселями. Число пикселей называется разрешением экрана. Разрешение обычно указывается в виде двух величин через знак умножения. Первая величина задает число столбцов пиксельной матрицы, вторая – число строк. Так разрешение 1024х768 означает, что в каждой строке экрана расположены 1024 пикселя, и таких строк на экране 768. Итак, экран монитора состоит из пикселей. Разрешение – это число пикселей на экране монитора. Размер монитора – длина диагонали его экрана в дюймах. 1 дюйм равен примерно 2,54 см.
Это — клавиатура. На ней много клавиш с буквами, цифрами и другими знаками. Клавиатуру удобно использовать для набора текста. Среди других клавиш, на клавиатуре есть клавиши со стрелками — они часто используются в компьютерных играх для управления персонажами.
Это — мышка. Она представляет собой манипулятор для управления программами, внешне похожий на мышку. Она резко облегчает процесс управления. Левая клавиша мыши — основная, ей управляют компьютером. Она играет роль клавиши Enter. Функции правой клавиши зависят от программы. Часто она играет роль клавиши Esc. Если пользователь "левша", то можно в ряде программ поменять клавиши местами. Для мыши, как правило, используется специальный коврик для более надежного контакта с шариком мыши при перемещении ее по столу. Мыши бывают механическая и оптическая. Современные модели мышей могут быть беспроводными, т.е. подключающимися к компьютеру без помощи кабеля.
Самая простая – мышка с подвижным шариком, двумя кнопками и проводком для связи с компьютером. Пользователь перемещает мышь по коврику, шарик вращается и передает сигнал о своем положении через электрический проводок в компьютер. Синхронно с движением шарика мыши на экране перемещается курсор. Мышь с подвижным шариком необходимо чистить.
Оптические мышки не содержат шарика. Положение мыши относительно коврика фиксируется световым лучом. Такие мышки работают годами без всякой профилактики, не теряя высокой точности управления экранным курсором.
Бывают мышки без хвостиков. Они связываются с компьютером при помощи инфракрасного излучения так же, как пульт дистанционного управления связывается с телевизором. Если электрическое питание «хвостатой мыши» передается из компьютера, то для инфракрасной мыши нужна батарейка.
Это — системный блок - основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключающиеся к системному блоку снаружи, считаются внешними. В системный блок входит процессор, оперативная память, накопители на жестких и гибких магнитных дисках, на оптический дисках и некоторые другие устройства.
Центральный процессор можно назвать королем системного блока. А какие функции у хорошего короля, который заботиться о своем государстве? Управление и обработка информации.
Материнская плата. Почему такое странное название? Давайте подумаем, какая основная функция мамы в семье? Вести хозяйство. Именно поэтому эта плата называется материнской. Она обеспечивает связь между устройствами. Основные блоки: разъемы для подключения устройств, шина для передачи сигналов между устройствами, набор микросхем для осуществления контроля.
Память компьютера, также как и память человека предназначена для хранения информации. Человек запоминает любимые стихи, тропинку по которой быстрее всего добраться до дома, правила умножения столбиком, способ изготовления самолетика из листа бумаги и многое другое. Всё это хранит его память, но те же сведения могут храниться и в памяти компьютера. Память служит для хранения информации. Существуют два вида памяти: оперативная и постоянная. Устройства их реализующие, называются ОЗУ – оперативное запоминающее устройство и ПЗУ – постоянное запоминающее устройство.
В ПЗУ хранятся инструкции, определяющие порядок работы при включении компьютера. Эти инструкции не удаляются даже при выключении компьютера.
Все программы и данные, необходимые для работы компьютера, помещаются в ОЗУ. Процессор может мгновенно обращаться к информации, находящейся в оперативной памяти. После отключения источника питания вся информация, содержащаяся в оперативной памяти, теряется.
Для длительного хранения информации используется долговременная память: магнитные диски, оптические диски, другие устройства.
Магнитные диски – это круглые диски из пластика или металла, покрытые магнитным веществом. Магнитные диски бывают жесткие и гибкие.
Жесткие диски большой емкости встроены внутрь системного блока и постоянно находятся там. В системном блоке находятся и дисководы гибких магнитных дисков – дискет. Дискета вручную вставляется в дисковод через специальное отверстие в корпусе системного блока.
К переферийным устройствам относятся
Сканер - это устройство ввода информации. Сканер позволяет ввести в компьютер изображение: фотографию, страницу журнала, книги, рисунки. Отсканированную страницу с текстом (как картинку) при помощи специальной программы можно преобразовать в текст, с которым можно работать в текстовом редакторе. Сканирование выполняется при помощи светового луча. Источник света перемещается вдоль источника изображения. Сканеры делятся на 2 класса: ручные (по изображению перемещает пользователь), планшетные (сам перемещает источник света вдоль оригинала, уложенного на стекло.
Принтер, наоборот, печатает на бумаге различные изображения и тексты с экрана монитора. Он является устройством вывода информации на бумагу. Наиболее известны.
Матричный. Имеет печатающую головку с тонкими иголочками (обычно 9 или 24). От их количества зависит качество печати. Иголки выбивают на бумаге через красящую ленту (черного цвета) точки. Лента во время печати сдвигается, перематываясь с одной катушки на другую. Скорость печати матричных принтеров составляет до 6 страниц в минуту. Стоимость расходных материалов (красящая лента, бумага) небольшая. Минус – низкие качество и скорость печати, шум. Матричный принтер лучше использовать для распечатки текстов.
Струйный. Удобен для тех, кому нужна цветная печать и при этом за невысокую цену. Работа струйного принтера заключается в нанесении капелек краски на бумагу. Печатающая головка состоит из большого числа сопел, через которые чернила наносятся на бумагу. В зависимости от количества сопел струйный принтер способен выдавать соответствующее качество печати. Возможны распечатки фотографий. На струйном принтере можно распечатывать черно-белые и цветные изображения. Скорость печати составляет от 10 черно-белых и 5 цветных листов в минуту. Бумага требуется высокого качества.
Лазерный. Подходит для быстрой распечатки большого количества бумаг. В лазерном принтере изображение строится на вращающемся барабане при помощи лазерного луча. Затем на барабан наносится тонер – красящая пыль, изображение переносится на бумагу и закрепляется нагретым роликом. Лазерные принтеры обладают большой скоростью печати от 1 до 40 страниц в минуту.
К компьютеру можно подключать и другие устройства.
1. Пройди правильно по лабиринту и собери слово из букв. Что оно означает?
a . экран компьютера;
b . устройство ввода;
c . эвуковые колонки;
d . устройство управления.
2. В 1963 году Дуглас Энгельбарт изобрел прибор. Прообразом какого современного компьютерного устройства он является?
3. В башкирской сказке «Непобедимый Чемид-Чудзин» у злодея Замигула был волшебный камень, который можно было опустить в воду и увидеть все, что не видно простому глазу. Человек превращает сказку в быль. Сегодня устройство, которое позволяет заглянуть внутрь человека называют:
4. На рисунке 3 изображены контуры устройств компьютера. Сколько здесь изображено устройств?
5. Впиши названия частей компьютера и восстанови слово в середине рисунка. Оно означает:
a . процесс передачи информации;
b . устройство, обеспечивающее связь между компьютерами;
c . устройство храненя информации;
d . электронное устройство, обладающее интеллектом.
6. На рисунке изображены контуры устройств компьютера. Какое устройство есть на одном рисунке, и его нет на другом?
a . системный блок;
7. Какой принтер наиболее эффективен для печати цветных фотографий?
8. Какое устройство должно продолжить ряд: сигнальные огни – телеграф - телефон - …?
10. В первую строчку запиши название устройства для печати и выполни следующий алгоритм.Получившееся слово означает:
a . средство вывода информации;
b . средство ввода информации;
c . средство хранения информации;
d . средство передачи информации.
-75%
В современной жизни всё вокруг стремительно растёт и развивается. Общение между людьми, странами и континентами осуществляется мгновенно. Любая информация доступна и поступает оперативно, благодаря всемирной сети Интернет. Компьютер в нашей жизни по праву занял одно из главных мест. В данном уроке рассказывается, для чего в компьютере процессор, как работает память компьютера и что относится к устройствам ввода и вывода информации.
Управление
Управление компьютером осуществляется мышью или клавиатурой (но мышью удобнее). Мышь названа так из-за визуального сходства с соответствующим зверьком. Она традиционно имеет две кнопки (правую и левую) и колёсико между ними. Могут иметься и дополнительные кнопки, отвечающие за конкретные действия, например, «двойной щелчок». Движение мышки по экрану отслеживается курсором. Кнопками выполняются различные действия:
- Двойной щелчок левой кнопкой по иконке откроет папку или файл для просмотра, запустит программу, откроет для воспроизведения музыку или видео.
- Если нажать левой кнопкой на иконку, удерживать её и двигать мышку, то файл можно переместить на другое место экрана.
- Если удерживать левую кнопку на пустом пространстве и двигать курсор мыши, то можно выделить некоторую область.
- Нажатие правой кнопки мыши приведёт к раскрытию контекстного меню (список доступных действий).
- Колёсиком осуществляется прокручивание экрана вниз или вверх. Вместо колёсика, можно использовать специальную прокрутку, расположенную с правой стороны папок и программных окон. Чтобы её подвинуть, нужно навести курсор, зажать левую кнопку и двигать мышку.
Многие действия можно выполнить и с клавиатуры. Например, перемещение по значкам на рабочем столе осуществляется клавишей Tab, а чтобы открыть для просмотра какой-либо элемент или запустить программу, нужно, выделив его, нажать клавишу Enter. Но новичкам я всё-таки советую пользоваться мышью – это гораздо проще и удобнее. Чтобы закрепить теорию, попробуйте управлять курсором мыши на практике. Непонятно написала? Тогда посмотрите простой видеоурок об управлении компьютерной мышью, который одинаково подойдёт и для молодых, и для пожилых начинающих пользователей.
Точки восстановления системы (урок Windows)
Включение/выключение, спящий режим, перезагрузка
Теории достаточно, перейдём к практике. Пользоваться компьютером не получится даже по инструкции, если не знаешь, как его включить. Для этого нужно нажать большую (традиционно круглую) кнопку на системном блоке. Обычно после включения системника кнопка начинает светиться. О том, что процесс включения пошёл, оповестит тихий звуковой сигнал и жужжание работающего процессора. Затем загорится экран монитора и начнётся загрузка операционной системы (дальше ОС). Нажимать никуда не нужно пока Windows не загрузится полностью. Вы узнаете об окончании загрузки по появлению рабочего стола.
Выключать компьютер той же кнопкой можно, но не желательно. Такое выключение считается принудительным и является чем-то вроде стресса для ОС, так как она не успевает корректно завершить свою работу. Выключение машины правильнее осуществлять через меню «Пуск» (более подробно о меню ниже):
- Нажать на кнопку «Пуск» (значок в виде плывущего окошка).
- Выбрать кнопку «Выключение».
- Выбрать команду «Завершение работы».
Чудо-машина
Чтобы работать на компьютере, желательно знать, как он устроен. Первые чудо-машины были огромными, занимали собой целую комнату. Сегодня они миниатюрны и даже портативные (ноутбуки).
Стационарный ПК – это комплекс следующих элементов:
- Системный блок – визуально прямоугольная коробка, в которую спрятаны основные составляющие (подробнее ниже).
- Монитор – устройство с экраном для вывода изображения.
- Колонки – для вывода звука.
- Устройства управления – клавиатура, мышь, тачпад (встроенный аналог мыши в ноутбуке).
- Дополнительные устройства – камера, микрофон, наушники, принтеры, сканеры и так далее.
Все составляющие подключаются кабелями через специальные порты к системному блоку. Понять сходу, что в компьютере за что отвечает, бывает непросто, особенно пожилым людям, поэтому можно бесплатно пройти обучение работе на нём. Для этого не нужно куда-то идти. Просто посмотрите несколько видеоуроков по данной теме в интернете, например, вот этот.
Системный блок
Если открыть крышку системного блока, то можно увидеть кучу коробочек, плат и проводов. Это ключевые части ПК, без каждой из них машина функционировать не будет:
- Процессор – главная микросхема или «мозг» компьютера. Он-то и исполняет команды пользователя, руководя остальными компонентами.
- Память – ОЗУ (оперативная) и ПЗУ (постоянная). Первая используется для временного хранения рабочих файлов системы, вторая для размещения самой оперативной системы и хранения пользовательских данных. ПЗУ на экране ПК просматривается, как локальные диски C (традиционно системный) и D или G (пользовательский). К ПК также может быть подключена дополнительная память (флеш-карты и накопители). Она будет отображаться, как съёмный диск с некоей латинской буквой.
- Блок питания – снабжает системный блок энергией для запуска и работы.
- Видеокарта – отвечает за качество картинки, выводимой на экран.
- Материнская плата – это связующее звено между остальными частями, к которой они и подключены. Материнка обеспечивает их работу, как единого целого.
Ещё есть кулер (вентилятор), охлаждающий процессор, звуковая, сетевая карты. Если каждый компонент исправен, то ПК работает как часы. НО! Чтобы оживить машину, необходимо установить на неё операционную систему.
Операционная система
Без операционной системы компоненты ПК – это «мёртвые железки». Питай их, не питай, ничего путного всё равно не выйдет. Операционная система – это комплекс многочисленных и тесно взаимосвязанных программ, организующих работу компьютера и его взаимодействие с пользователем. Операционок существует много, самая популярная ныне – Windows. В ней мы и поучимся работать. Более подробно узнать о том, что такое операционная система, можно из следующего бесплатного онлайн-урока, созданного в формате видео для начинающих.
Оперативная память (видеоурок)
Настройка антивируса (видеоурок)
Файл и его разрешение
Файл – это основной рабочий элемент пользователя. Технически он представляет собой набор данных, хранящихся в памяти. Файлы бывают графическими, текстовыми или исполняемыми, то есть содержащими в себе какие-либо команды. Тип файла отображается в расширении – трёхсимвольном коде, расположенном в имени после точки. Например:
- Системный – drv или sys. Такие файлы лучше не трогать, дабы не вмешиваться в работу системы.
- Текстовый – txt или rtf, doc, docx или odt – это документ, содержащие текст, доступные для чтения и редактирования в специальных редакторах.
- Графический – bmp или gif, jpg или jpeg, tif, png или pds – это изображения.
- Видео — avi, mpeg, открываются для просмотра в видеопроигрывателях.
- Звуковой — wav, mp3, midi, kar, ogg – это музыка и аудиозаписи, воспроизводящиеся в аудиопроигрывателях.
- Архивы документов — zip, rar.
- Исполняемые (программы) – exe, com.
Это далеко не полный список. Ещё есть электронные таблицы, презентации, веб-страницы и другие файлы, имеющие собственное расширение.
С файлами можно работать. Как я уже писала выше, системные лучше не трогать, а вот остальные можно перемещать, копировать, удалять и редактировать. Для редактирования понадобится специальная программа, например, для текста – текстовый редактор, для фото – графический редактор. Этому нужно учиться отдельно, но простые действия вы можете освоить прямо сейчас:
- Чтобы открыть файл для просмотра, щёлкните дважды по нему левой кнопкой мыши.
- Чтобы удалить – сделайте правый щелчок и выберите действие «Удалить».
- Чтобы переместить документ в другую папку, сделайте на нём правый щелчок, выберите действие «Вырезать», перейдите в нужную папку, на пустом месте сделайте правый щелчок мышкой и выберите действие «Вставить».
- Копируется файл аналогично перемещению, только вместо действия «Вырезать» нужно выбрать «Копировать», далее, также перейти в папку назначения и в контекстном меню, вызываемом правой кнопкой мыши по пустому месту, выбрать команду «Вставить».
- Закрыть просматриваемый файл можно одним левым щелчком мыши по красному (или белому) крестику в правом верхнем углу.
- Чтобы создать новый файл, нужно сделать правый щелчок мыши по пустому месту, выбрать действие «Создать», далее, нужный файл.
Смотрите полезное видео — самоучитель, в котором наглядно показано, как можно работать с файлами на компьютере.
Конспект урока "Устройства компьютера и их функции"
· Устройства ввода и вывода информации.
В современной жизни все вокруг стремительно растёт и развивается. Общение между людьми, странами и континентами осуществляется мгновенно. Любая информация доступна и поступает оперативно, благодаря всемирной сети Интернет. Компьютер в нашей жизни по праву занял одно из главных мест.
По своему назначению компьютер - это универсальный прибор для работы с информацией. По принципам своего устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией.
Человек создал компьютер, чтобы облегчить свою умственную деятельность, поэтому у человека и компьютера много общего.
Человек получает информацию с помощью органов чувств: зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания. А компьютер получает информацию с помощью устройств ввода: клавиатуры, мышки и других устройств.
Человек хранит информацию в памяти и на носителях информации. А компьютер хранит информацию в оперативной и долговременной памяти.
Человек осмысливает, обдумывает, преобразует информацию, делает выводы с помощью головного мозга, а компьютер обрабатывает информацию с помощью процессора.
Человек передаёт информацию другим людям с помощью речи, мимики, жестов. А компьютер выводит информацию с помощью устройств вывода: монитора, принтера и других устройств.
Но всё же не стоит равнять человека с компьютером. Человек управляет своими действиями сам, а компьютером управляет человек, программируя его.
Сегодня на уроке мы с вами узнаем:
· Для чего в компьютере процессор;
· Как работает память компьютера;
· Что относится к устройствам ввода и вывода информации.
Компьютер – это аппаратно-программный комплекс, служащий для приёма, передачи, хранения и обработки информации.
Совокупность всех устройств компьютера называют его аппаратным обеспечением. Состав этих устройств может изменяться в зависимости от того для чего используется компьютер, то есть какие задачи поставлены.
Основной набор включает следующие функциональные блоки: системный блок, монитор, клавиатуру, мышь.
Системный блок представляет собой корпус с размещёнными внутри него системной платой, блоком питания и другими устройствами, которые называют внутренними: например, дисковод для оптических дисков.
Не входящие в системный блок устройства называют внешними.
Основной компонент системного блока — системная (или материнская) плата. На ней размещаются процессор, устройства памяти, набор микросхем, управляющих работой устройств, разъёмы для подключения устройств.
Процессор — это важнейшее устройство компьютера, его мозг, он предназначен для выполнения вычислений и исполнения программ.
Процессор строит свою работу следующим образом:
1) получает данные, то есть считывает из оперативной памяти команды;
2) анализирует их;
3) затем выполняет;
4) отправляет результаты работы на требуемое устройство.
Основные характеристики процессора, определяющие его быстродействие: тактовая частота и разрядность.
Процессор обрабатывает поступающие к нему электрические сигналы (импульсы).
Промежуток времени между двумя последовательными электрическими импульсами называется тактом. На выполнение процессором каждой операции выделяется определённое количество тактов.
Тактовая частота — это число тактов, которые процессор выполняет за одну секунду. Различные операции могут занимать один или несколько тактов. Тактовая частота измеряется в герцах.
У современных процессоров тактовая частота достигает нескольких миллиардов герц. Поэтому её измеряют в производных единицах:
1 МГц = 1000000 Гц
1 ГГц = 1000000000 Гц
Процессоры выполняют операции не над десятичными числами, а над двоичными. Как вы помните двоичные числа записываются цифрами 0 и 1, которым соответствуют единицы информации, называемые битами.
Разрядность процессора — это количество двоичных цифр (битов), которые одновременно обрабатывает процессор.
Большинство современных процессоров имеет разрядность 32 бит или 64 бит.
Производительность процессора может быть повышена за счёт одновременного выполнения нескольких последовательностей операций (потоков).
Процессоры, способные одновременно обрабатывать несколько потоков, являются многоядерными.
Другое важнейшее устройство компьютера — это память.
Память компьютера предназначена для приёма, записи, хранения и выдачи данных.
Чтобы понять принцип работы памяти компьютера давайте представим лист бумаги в клеточку. Каждая клеточка этого листа ¾ это наименьший элемент памяти компьютера, 1 бит. В каждой клеточке может храниться одно из двух значений: 0 или 1.
То есть в 1 бите памяти содержится 1 бит информации.
Для хранения информации используются различные виды памяти или запоминающие устройства. Различают внутреннюю и внешнюю память.
Внутренняя память – это память, которая встроена в компьютер и напрямую управляется процессором.
Внутренняя память компьютера передаёт и принимает от процессора данные с такой же скоростью, с какой процессор их обрабатывает. Поэтому её ещё называют оперативной (быстрой).
Оперативная память (ОЗУ — оперативное запоминающее устройство) предназначена для хранения данных и программ во время их выполнения.
Обмен данными между процессором и оперативной памятью выполняется за очень короткие промежутки времени. Информация в оперативную память поступает после включения компьютера, а при его выключении не сохраняется.
ОЗУ представляет собой набор микросхем, которые собраны в модули. Для установки модулей на материнской плате имеются соответствующие разъёмы.
Для постоянного хранения информации даже при выключенном компьютере предназначено постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).
Хранимые в ПЗУ данные и программы обеспечивают запуск компьютера и работу с клавиатурой, монитором и другими устройствами.
Внешняя память относится к внешним устройствам компьютера и используется для долговременного хранения любой информации.
Если пользователь запускает программу, которая хранится во внешней памяти компьютера, то она сначала загружается в оперативную память и после этого начинает выполняться.
Основным устройством долговременного хранения информации является накопитель на жёстких магнитных дисках (винчестер). Он представляет собой набор вращающихся дисков с магнитным покрытием, у поверхности которых расположены головки для записи — чтения. Винчестер является энергонезависимым, перезаписываемым запоминающим устройством. Он является основным носителем данных практически во всех современных компьютерах. Обычно находится внутри системного блока.
Для переноса данных используют съёмные носители: оптические диски (СD и DVD), флэш-память и другие.
Если пользователь запускает программу, которая хранится во внешней памяти компьютера, то она сначала загружается в оперативную память и после этого начинает выполняться.
Максимальный объём информации, который может быть записан на носитель, называют его ёмкостью.
За единицу измерения объёма информации принят байт. Ёмкость носителей измеряют в производных единицах.
1 Кбайт = 1024 байт
1 Мбайт = 1024 Кбайт
1 Гбайт = 1024 Мбайт
1 Тбайт = 1024 Гбайт.
К системному блоку подключаются внешние устройства компьютера – устройства ввода и вывода информации.
На прошлых уроках мы с вами уже научились переводить числа, слова в двоичную систему чисел. Гораздо труднее понять двоичный код. И совсем невозможно понять информацию, которая представлена в виде электрических импульсов. Для этого служат устройства ввода и вывода информации.
Устройства ввода переводят человеческий язык в компьютерный, а устройства вывода наоборот компьютерный язык переводят в человеческий.
К устройствам ввода информации относятся:
1. Клавиатура. Она служит для ввода в компьютер текстовой информации и команд управления при помощи клавиш.
2. Манипуляторы, например, мышь, джойстик и другие. Это специальные устройства, которые используются для управления курсором.
· Мышь перемещает указатель мыши по экрану и вводит команды пользователя. Управление курсором осуществляется путём перемещения мыши по поверхности стола или коврика для мыши. Клавиши и колёсико мыши вызывают определённые действия, например, активация указанного объекта, вызов контекстного меню, вертикальная прокрутка веб-страниц и электронных документов.
· Джойстик – это стержень-ручка, отклонение которой от вертикального положения приводит к передвижению курсора в соответствующем направлении по экрану монитора. Часто применяется в компьютерных играх.
· Трекбол – небольшая коробка с шариком, встроенным в верхнюю часть корпуса. Пользователь рукой вращает шарик и перемещает курсор.
3. Сканер – устройство для ввода графической информации в компьютер.
4. Микрофон – устройство для ввода звуковой информации.
5. Веб-камера – видео- или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать изображения, предназначенные для дальнейшего использования.
К устройствам вывода относятся:
1. Монитор служит для вывода информации пользователю на экран.
2. Принтер – устройство для вывода информации на бумагу.
3. Звуковые колонки и наушники предназначены для воспроизведения звуковой информации.
Практическая часть урока.
На флеш-память объёмом 1 Гигабайт загрузили максимально возможное число фотографий. Каждое фото занимает 500 Килобайт. Нужно выяснить, сколько времени займёт просмотр всех фотографий на флеш-памяти, если на просмотр одной уходит 6 секунд.
Пришло время подвести итоги урока.
Сегодня на уроке:
Современный компьютер — универсальное электронное программно-управляемое устройство для работы с информацией.
Любой компьютер состоит из процессора, памяти, устройств ввода и вывода информации.
Функции, выполняемые этими устройствами, в некотором смысле подобны функциям мыслящего человека.
Содержание:
Главная новость уходящего года!
Вам также может понравиться
Компьютер завис
В процессе работы может случиться так, что машина перестаёт реагировать на действия пользователя или как будто живёт своей жизнью (переключаются окна, мигает экран и тд). В таких случаях говорят: «компьютер завис». Зависание может происходить по множеству причин – неисправности какой-либо программы, некоем сбое в работе системы, вредном действии вируса и некорректной работе пользователя, например, когда запущено сразу несколько программ, использующих много памяти ОЗУ.
Что же делать, если компьютер завис? Первое, что можно и нужно сделать – это закрыть не отвечающую программу. Для этого:
- Нажать одновременно на клавиатуре сочетание клавиш Ctrl+Shift+Esc.
- Раскроется «Диспетчер задач». Если окошко маленькое и пустое, то нажмите команду «Подробнее».
- Во вкладке «Процессы» вы увидите все запущенные программы. Если какая-то «Не отвечает», что будет написано рядом с её названием, то её-то и потребуется закрыть.
- Нажмите на программе правой кнопкой мыши и выберите действие «Снять задачу».
Перейти в «Диспетчер задач» можно и другим способом – нажатием клавиш Ctrl+Alt+Del (Delete). Появится синий экран со списком возможностей, среди которых найдётся нужный диспетчер.
Если компьютер ни на что не реагирует, соответственно, в «Диспетчер задач» попасть невозможно, то машину нужно перезагрузить . Для принудительного выключения зажмите и держите кнопку включения на системном блоке. Такой метод использовать часто крайне не рекомендуется, так как он может привести к сбою в системе. Это крайняя мера, пожалуйста, запомните. Кстати, перезагрузить ПК можно с того же синего экрана, если на него удастся попасть клавишами Ctrl+Alt+Del. Там в левом нижнем левом углу есть кнопка питание, нажмите на неё и выберите действие «Перезагрузка». То что я описала наглядно показано в следующем видеоматериале.
На этом, пожалуй, закончим обучение. Изученного хватит, чтобы научиться азам работы как на стационарном ПК, так и на ноутбуке с операционной системой Windows. Ноутбук отличается тем, что в нём нет системного блока. Все его рабочие составляющие имеют миниатюрные размеры и расположены в нижней половине (под клавиатурой), кнопка включения над клавиатурой в левом верхнем углу. До свидания.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Читайте также: