Из каких металлов состоит компьютер

Компьютеры изготавливают из множества различных металлов, пластмасс, сплавов и других материалов. Большинство типов сырья считаются довольно известными, такие как медь, тогда как другие являются более незнакомыми, как 7,7,8,8-тетрацианхинодиметан, а некоторые из них невероятно редки, из них делают гибкие платы. Хотя ряд материалов, находящиеся в ваших компьютерных частях, могут быть опасными, современные системы используют менее токсичные, неядовитые компоненты.

Типы материалов, из которых состоят компьютеры

Металлы

Для изготовления различных компьютерных частей используются обычные металлы, такие как медь, свинец или золото. Например, свинец может быть использован для припоя, радиационной защиты или стабилизатора пластиковых кабелей из ПВХ. Золото часто применяют для штырьков обшивки, а медь – в качестве проводника или на жестких дисках вместе с алюминием, магнием, кремнием и цинком. На пластинах жесткого диска также можно найти некоторые сплавы, такие как кобальт, никель и железо. Металлы, которые обычно используют для строительства компьютерных корпусов, включают в себя сталь и анодированный алюминий с углеродным волокном.

Пластмассы

Пластмассы в компьютерах используются для двух основных целей. Тогда как некоторые из них применимы для изоляции (защита деталей компьютера от жары), другие можно найти в конденсаторах, которые проводят электрический ток. Их называют полимерными конденсаторами. Такие вещества основаны на органическом соединении 7,7,8,8-тетрацианхинодиметане. Из этих полимеров делают пленочные клавиатуры.

Некоторые компьютерные оболочки содержат пластик, но они, как правило, более низкого качества относительно их металлических аналогов. Из пластмасс также создают полноценные электронные схемы, хотя кремний является более эффективным материалом для этих целей. В основном лицевые панели приборов, которые работают за счет цифровых технологий, состоят из пластика.

Редкие материалы

При создании компьютерных частей используется много редких материалов, особенно металлов. Например, жесткие диски высокой производительности включают в себя рутений, который встречается реже, чем золото и платина. Другие редкие материалы включают в себя неодим, галлий, лютеций, тантал и резерфордий, которые применяют для создания изоляторов, транзисторов и процессоров. Другой материал, используемый в процессорах, гафния, может выполнять свои функции непрерывно приблизительно 10 лет, хотя его жизнеспособной заменой может быть цирконий.

Оставьте свой отзыв:

Несмотря на узкую специализацию, услуги гинеколога всегда будут востребованы. Именно поэтому сегодня все больше бизнесменов задается целью открытия собственного гинекологического кабинета. Для того чтобы этот проект стал успешным, бизнесменам необходимо четко продумать все нюансы: от оборудования до персонала.

DDoS-атака – это атака на информационную систему, при которой сайт становится недоступным для пользователей. Сервис перестаёт обрабатывать запросы клиентов, потому как поступает большое количество ложных запросов. Ддос-атака может осуществляться .

Хостинг сайтов — популярная услуга, которая необходима интернет-предпринимателям, владельцам крупных веб-ресурсов, начинающим бизнесменам. Многие компании специализируются на предоставлении сервера, вычислительных мощностей для размещения большого объема информации, но не все предлагают клиентам актуальный дополнительный доход. Партнерская программа от AvaHost — возможность получать до сорока процентов от клиентских платежей. С теми, кто может привлекать более 10-20 заказчиков ежемесячно, компания заключает договор на улучшенных условиях. Расширенное партнерство является хорошим стимулом для поиска новых клиентов.

Взаимный контакт машин, или М2М, происходит ровно так же, как и произносится, хотя, вероятно, это звучит достаточно странно и необычно. Речь идет о случае, когда машины взаимодействуют друг с другом без помощи человека за счет последовательного соединения с электрической сетью или беспроводной связью. Последняя значительно .

Многие пользователи сети спрашивают, что делать, если существующих ресурсов веб хостинга для планируемых целей не хватает, а денег для аренды выделенного сервера пока нет в наличии? В этом случае можно просто приобрести VPS .

Новые материалы

Несмотря на узкую специализацию, услуги гинеколога всегда будут востребованы. Именно поэтому сегодня все больше бизнесменов задается целью открытия собственного гинекологического кабинета. Для того чтобы этот проект стал успешным, бизнесменам необходимо четко продумать все нюансы: от оборудования до персонала.

DDoS-атака – это атака на информационную систему, при которой сайт становится недоступным для пользователей. Сервис перестаёт обрабатывать запросы клиентов, потому как поступает большое количество ложных запросов. Ддос-атака может осуществляться .

Хостинг сайтов — популярная услуга, которая необходима интернет-предпринимателям, владельцам крупных веб-ресурсов, начинающим бизнесменам. Многие компании специализируются на предоставлении сервера, вычислительных мощностей для размещения большого объема информации, но не все предлагают клиентам актуальный дополнительный доход. Партнерская программа от AvaHost — возможность получать до сорока процентов от клиентских платежей. С теми, кто может привлекать более 10-20 заказчиков ежемесячно, компания заключает договор на улучшенных условиях. Расширенное партнерство является хорошим стимулом для поиска новых клиентов.

Взаимный контакт машин, или М2М, происходит ровно так же, как и произносится, хотя, вероятно, это звучит достаточно странно и необычно. Речь идет о случае, когда машины взаимодействуют друг с другом без помощи человека за счет последовательного соединения с электрической сетью или беспроводной связью. Последняя значительно .

Многие пользователи сети спрашивают, что делать, если существующих ресурсов веб хостинга для планируемых целей не хватает, а денег для аренды выделенного сервера пока нет в наличии? В этом случае можно просто приобрести VPS .

Итак, из чего же состоит наш обычный персональный компьютер (ПК), который мы используем дома или на работе.

Рассмотрим его аппаратную часть («железо»):

• системный блок (та большая коробка, которая стоит у вас на столе или под столом, сбоку от него и т.д.). В нем располагаются все основные узлы компьютера.
• периферийные устройства (такие как монитор, клавиатура, мышь, модем, сканер и пр.).

Системный блок

Системный блок в компьютере является «главным». Если аккуратно открутить шурупы с его задней стенки, снять боковую панель и заглянуть внутрь, то лишь с виду его устройство покажется сложным. Сейчас я коротко опишу его устройство, а потом охарактеризую главные элементы максимально понятным языком.

В системном блоке размещаются следующие элементы (не обязательно все сразу):

— Накопитель на жестком магнитном диске (HDD)

— Накопитель на гибком магнитном диске (FDD)

— Накопитель на компакт-диске или dvd-диске (CD/DVD ROM)

— Разъемы для дополнительных устройств (порты) на задней (иногда и на передней) панели, и др.

— Системная плата (ее чаще называют материнской ), которая, в свою очередь, содержит:

• микропроцессор ;
• математический сопроцессор;
• генератор тактовых импульсов;
• микросхемы памяти (ОЗУ, ПЗУ, кэш-память, CMOS-память)
• контроллеры (адаптеры) устройств: клавиатуры, дисков и др.
• звуковая, видео- и сетевая карты ;
• таймер и др.

Все они подсоединяются к материнской плате с помощью разъемов (слотов). Ее элементы, выделенные жирным шрифтом, мы рассмотрим ниже.

А теперь по порядку о системном блоке:

1 . С блоком питания все понятно: он питает энергией компьютер. Скажу лишь, что, чем выше его показатель мощности, тем круче.

2 . Накопитель на жестком магнитном диске (HDD — hard disk drive) в простонародье называют винчестером .

Это прозвище возникло из жаргонного названия первой модели жесткого диска емкостью 16 Кбайт (IBM, 1973 год), имевшего 30 дорожек по 30 секторов, что случайно совпало с калибром «30/30» известного охотничьего ружья «Винчестер». Емкость этого накопителя измеряется обычно в гигабайтах: от 20 Гб (на старых компьютерах) до нескольких Террабайт (1Тб = 1024 Гб). Самая распространенная емкость винчестера – 250-500 Гб. Скорость операций зависит от частоты вращения (5400-10000 об/мин). В зависимости от типа соединения винчестера с материнской платой различают ATA и IDE.

3 . Накопитель на гибком магнитном диске (FDD — floppy disk drive) — не что иное, как флоппи-дисковод для дискет . Их стандартная емкость – 1,44 Мб при диаметре 3,5" (89 мм). В качестве запоминающей среды у магнитных дисков используются магнитные материалы со специальными свойствами, позволяющими фиксировать два магнитных состояния, каждому из которых ставятся в соответствие двоичные цифры: 0 и 1.

4 . Накопители на оптических дисках (CD-ROM) бывают разных диаметров (3,5" и 5,25") и емкостей. Самые распространенные из них – емкостью 700 Мб. Бывает, что CD диски можно использовать для записи только 1 раз (тогда их называют R), а выгоднее использовать многократно перезаписываемые диски RW.

DVD первоначально расшифровывалось как Digital Video Disk. Несмотря на название, на DVD-диски можно записывать всё, что угодно, – от музыки до данных. Поэтому в последнее время всё чаще встречается и другая расшифровка этого названия — Digital Versatile Disk, в вольном переводе означающая «цифровой универсальный диск». Главное отличие DVD-дисков от CD-дисков – это объём информации, который может быть записан на таком носителе. На DVD-диск может быть записано от 4.7 до 13, и даже до 17 Gb. Достигается это несколькими способами. Во-первых, для чтения DVD-дисков используется лазер с меньшей длиной волны, чем для чтения CD-дисков, что позволило существенно увеличить плотность записи. Во-вторых, стандартом предусмотрены так называемые двухслойные диски, у которых на одной стороне данные записаны в два слоя, при этом один слой полупрозрачный, и второй слой читается «сквозь» первый. Это позволило записывать данные на обе стороны DVD-дисков, и таким образом удваивать их ёмкость, что иногда и делается.

5 . К персональному компьютеру могут подключаться и другие дополнительные устройства ( мышь, принтер, сканер и прочее). Подключение производится через порты — специальные разъемы на задней панели.

Порты бывают параллельные (LPT), последовательные (COM) и универсальные последовательные (USB). По последовательному порту информация передается поразрядно (более медленно) по малому числу проводов. К последовательному порту подключаются мышь и модем. По параллельному порту информация передается одновременно по большому числу проводов, соответствующему числу разрядов. К параллельному порту подключается принтер и выносной винчестер. USB-порт используется для подключения широкого спектра периферийных устройств – от мыши до принтера. Также возможен обмен данными между компьютерами.

6 . Основные устройства компьютера (процессор, ОЗУ и др.) размещены на материнской плате .

Микропроцессор (проще – процессор ) — центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.

Его главные характеристики — это разрядность (чем она выше, тем выше производительность компьютера) и тактовая частота (во многом определяет скорость работы компьютера). Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) процессор выполняет за одну секунду.
Уважают на рынке процессоры Intel Pentium и его эконом-версию Celeron, а также ценят их конкурентов – AMD Athlon с эконом-вариантом Duron. Процессоры Intel характеризуются высокой надежностью в работе, низким тепловыделением и совместимостью со всем программным и аппаратным обеспечением. А AMD показывают большую скорость работы с графикой и играми, но менее надежны.

Память компьютера бывает внутренней и внешней. К устройствам внешней памяти относятся уже рассмотренные HDD, FDD, CD-ROM, DVD-ROM. К внутренней памяти относится постоянное ЗУ (ПЗУ, ROM англ.), оперативное ЗУ (ОЗУ, RAM англ.), КЭШ.

ПЗУ предназначено для хранения постоянной программной и справочной информации (BIOS — Basic Input-Output System — базовая система ввода-вывода).

ОЗУ обладает высоким быстродействием и используется процессором для кратковременного хранения информации во время работы компьютера.

При выключении источника питания информация в ОЗУ не сохраняется. Для нормального функционирования компьютера в наши дни желательно иметь от 1 Гб до 3 Гб оперативки.

КЭШ-память — это оперативная сверхскоростная промежуточная память.

CMOS-память — CMOS RAM (Complementary Metall-Oxide Semiconductor RAM). В ней хранятся параметры конфигурации компьютера, которые проверяются при каждом включении системы. Для изменения параметров конфигурации компьютера в BIOS содержится программа настройки конфигурации компьютера — SETUP.

Звуковая, видео и сетевая карты могут быть как встроенными в материнскую плату, так и внешними. Внешние платы всегда можно заменить, тогда как, если из строя выйдет встроенная видеокарта, придется менять всю материнскую плату. Из видеокарт я доверяю ATI Radeon и Nvidia. Чем выше объем памяти видеокарты, тем лучше.

Периферийные устройства

Клавиатура компьютера состоит из 6 групп клавиш:

• Буквенно-цифровые;
• Управляющие (Enter, Backspace, Ctrl, Alt, Shift, Tab, Esc, Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock, Pause, Print Screen);
• Функциональные (F1-F12);
• Цифровая клавиатура;
• Управления курсором (->, Мышь (механическая, оптическая). Большинство программ используют две из трех клавиш мыши. Левая клавиша — основная, ей управляют компьютером. Она играет роль клавиши Enter. Функции правой клавиши зависят от программы. Посередине находится колесо прокрутки, к которому быстро привыкаешь.

Модем — сетевой адаптер. Может быть как внешним, так и внутренним.

Сканер автоматически считывает с бумажных носителей и вводит в ПК любые печатные тексты и изображения.

Микрофон служит для ввода звука в компьютер.

Монитор (дисплей) предназначен для отображения информации на экране. Наиболее часто в современных ПК используются мониторы SVGA с разрешающей способностью (количеством точек, размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора) 800*600, 1024*768, 1280*1024, 1600*1200 при передаче до 16,8 млн. цветов.

Размер экрана монитора – от 15 до 22 дюймов по диагонали, но чаще всего – 17 дюймов (35,5 см). Размер точки (зерна) – от 0,32 мм до 0,21 мм. Чем он меньше, тем лучше.

ПК, которые снабжены телевизионными мониторами (ЭЛТ), уже не так популярны. Из них предпочтение следует отдавать мониторам с низким уровнем излучения (Low Radiation). Жидкокристаллические дисплеи (LCD) более безопасны, и большинство компьютеров имеют именно такой монитор.

Принтер предназначен для распечатки текста и графических изображений. Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные. В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом. Струйные принтеры в печатающей головке вместо иголок имеют тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки чернил. Струйные принтеры выполняют и цветную печать смешением базовых цветов. Достоинство — высокое качество печати, недостаток — опасность засыхания чернил, высокая стоимость расходных материалов.

В лазерных принтерах применяется электрографический способ формирования изображений. Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точечного электронного изображения. После проявления электронного изображения порошком красителя (тонера), налипающего на разряженные участки, выполняется печать — перенос тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления. Лазерные принтеры обеспечивают наиболее высококачественную печать с высоким быстродействием. Широко используются цветные лазерные принтеры.

Звуковые колонки выводят звук. Качество звучания зависит – опять-таки – от мощности динамиков и материала, из которого изготовлены корпуса (предпочтительно дерево) и его объема. Важную роль играет наличие фазоинвертора (отверстие на передней панели) и количество полос воспроизводимых частот (высокие, средние и низкие динамики на каждой колонке).

USB-накопители на флэш-памяти, на мой взгляд, стали самым универсальным средством переноса информации. Это миниатюрное устройство размером и весом меньше зажигалки. Оно имеет высокую механическую прочность, не боится электромагнитных излучений, жары и холода, пыли и грязи.

Самая чувствительная часть накопителя — разъем, прикрытый колпачком. Объем этих устройств колеблется от 256 Мбайт до 32 Гбайт, что позволяет подобрать накопитель нужной емкости, сообразуясь с потребностями. Благодаря интерфейсу, USB накопитель можно подключить к любому современному компьютеру. Он работает с операционными системами Windows 98SE/Me/2000/XP/Vista/7, Mac OS 8.6

10.1, Linux 2.4. В Windows даже не нужно устанавливать никаких драйверов: подключил в USB-порт – и работай.

Веб-камера нужна для ввода динамического изображения в компьютер и звука (для общения и возможности создания телеконференций).

Источник бесперебойного питания нужен на случай аварийного отключения электроэнергии.

Фуфф, ну вот, по-моему, и все основное, что я хотела вам рассказать об аппаратной части компьютера, так называемом hardware.

Статья «Устройство компьютера» была написана довольно давно. Поэтому, если Вы нашли ошибку или обнаружили некоторую неточность, напишите, пожалуйста, об этом, используя форму комментариев. Мы будем Вам очень признательны!

Производство персональных компьютеров типа "лэптоп", или ноутбуков, является важной сферой потребления различных металлов, где в той или иной форме используется большинство металлов платиновой группы, многие цветные и редкие металлы, а также золото и серебро.

Наиболее важными компонентами ноутбуков являются интегральные схемы. Как правило, для изготовления их подложек применяется кремний, но могут использоваться и альтернативные материалы, содержащие галлий, германий, алюминий, индий или кадмий. При монтаже интегральных схем и соединений обычно используются низкоплавкие припои на основе олова.

Для обеспечения теплопроводности, коррозийной стойкости и предотвращения наложения электромагнитных полей монтажные платы покрываются электролитическим слоем никеля. Этот металл (или медь, или сплав серебра) используется также для изготовления внутренних электродов многослойных керамических конденсаторов. В последнее время в их производстве для снижения затрат платина и палладий были вытеснены основными цветными металлами. Производители конденсаторов потребляют никель в форме металла или растворимых химических соединений. Количество никеля, используемого на единицу продукции, трудно точно определить. По оценке, оно колеблется примерно от 4,5 до 160 г.

Функцией материнской платы является обмен информацией между всеми компонентами, в качестве проводника при этом используется медь. В качестве проводящей среды для монтажной платы медь наносится слоями (4-6 слоев), при этом стандартная масса покрытия составляет 250 г на кв. м. Все проволочные соединения изготавливаются из чистой меди с высокой электропроводностью, площадь их сечения в зависимости от предназначения варьируется от 0,5 до 1,5 кв. мм. Для производства соединителей обычно используются пружинные медные сплавы (например, фосфорная бронза), которые затем покрываются оловом или золотом. В панелях жидкокристаллических дисплеев для межсоединений также применяют медь. В настоящее время межсоединения большинства интегральных схем (процессоры, комплекты чипов) выполняются не из алюминия, а из меди ввиду ее более высоких характеристик.

Теплоотводы, обеспечивающие воздушное охлаждение материнской платы, изготавливаются из медных пластин или штамповок. Кроме того, медь используется в приводах жестких дисков, а также в цепях электропитания. В целом количественное содержание этого металла в ноутбуках невелико, поскольку соответствующие компоненты изготавливаются как можно более легкими и миниатюрными.

Ввиду низкого сопротивления и высокой коррозийной стойкости покрытия из золота на соединителях в разъемах для кабелей терминалов, колодках для интегральных схем и панелях печатных схем широко используются в производстве ноутбуков. В покрытия, наносимые на скользящие детали, для повышения твердости и износостойкости может добавляться небольшое количество никеля или кобальта. Иногда используются альтернативные покрытия, в частности палладий-никелевые.

Вторым важным применением золота в рассматриваемой сфере является изготовление золотой проволоки, используемой для соединений внутри интегральных схем. Такая проволока производится в условиях вакуума, а ее диаметр обычно меньше, чем у человеческого волоса, – 10 – 200 мкм. Для соединения металлических поверхностей используются также сплавы золота с кремнием, медью, никелем, галлием или германием.

Относительно новым применением золота является напыление с помощью рассеивающих мишеней очень тонких золотых слоев (100 -500 нм) на записывающие CD-диски. Кроме того, расширяется использование технологий, предусматривающих применение золота, в производстве высокочастотных интегральных схем.

По данным "World Gold Council", в 2007 г. мировое потребление золота в электронной промышленности составило 303 т, из которых по меньшей мере 100 т было израсходовано на изготовление соединительной проволоки. Однако не указывается, какая часть данной продукции предназначалась для производства компьютеров.

Важными материалами, применяемыми при изготовлении жестких дисков для ноутбуков, являются платиноиды. Они используются в форме покрытий из кобальт-платиновых сплавов, обладающих магнитными свойствами. По данным "Johnson Matthey", более высокое содержание платины в таких сплавах предпочтительно, поскольку в этом случае улучшаются магнитные характеристики, а следовательно, объем памяти и скорость доступа. В 1997 г. содержание платины в сплавах составляло 10%, а к настоящему времени повысилось в среднем до 35%.

Палладий имеет ряд применений в производстве монтажных панелей, однако в последнее время он был частично заменен альтернативными материалами. В многослойных керамических конденсаторах его в значительной степени вытеснил чистый никель, тем не менее палладий остается важным материалом для нанесения покрытий. Выводящие рамки, соединяющие полупроводниковые чипы с монтажной панелью, покрываются палладием, хотя иногда для этого применяется и олово.

Как отмечает "Johnson Matthey", не существует альтернативных материалов для рутениевых пленок, используемых в некоторых типах резисторов. Новым применением рутения является производство жестких дисков. По мнению "IBM", к середине 2008 г. станет стандартной технология, предусматривающая помещение рутениевых пленок трехатомной толщины между двумя магнитными слоями на диске и обеспечивающая четырехкратное увеличение плотности записи информации.

Сплавы магния и хрома с небольшим содержанием рутения улучшают способность дисков к считыванию данных в трудных условиях, таких как экстремальные температуры и влажность, а также вибрация. Такие сплавы заменяют использовавшиеся в более ранних моделях платино-магниевые сплавы. Использование иридиевых сплавов для покрытия головок считывания повышает надежность некоторых видов драйверов жестких дисков.

В очень малых количествах в интегральных схемах, монтажных и печатных платах содержатся некоторые редкие и небиржевые цветные металлы, в частности бериллий, висмут и сурьма. При этом свинец, ртуть и кадмий были выведены из употребления по экологическим соображениям.

Жидкокристаллические экраны ноутбуков покрываются проводящим прозрачным слоем оксида индия-олова и содержат очень малое количество алюминия в синтетической стеклоплексиглас-полиэфирной композиции. А рамки для экранов в настоящее время обычно изготавливают из стали с гальваническим покрытием.

Устойчивые к воспламенению пластики и углеродное волокно хотя и обладают высокими твердостью и ударопрочностью, при нагревании и диссипации их характеристики ниже, чем у магниевых и титановых сплавов. По сообщению компании "Dell", в основании и крышке каждого из ее ноубуков содержится около 680 г магниевого литья. Титановые сплавы обладают свойствами, позволяющими производить наиболее тонкие ноутбуки, но титановые корпуса невозможно изготовить путем литья под давлением. Для этих целей может применяться только штамповка, что повышает издержки производства.