Báo cáo thực hành chức năng, yêu cầu của các bộ phận trong máy tính pc

transistor và thực hiện khoảng 188.000.000 lệnh mỗigiây.CPU gồm tất cả 5 thành phần, trong đó phần trungtâm sẽ có 3 bộ phận chính là CU, ALU và Registers:Khối điều khiển CU - Control Uni

TRƯỜNG:Đại học Xây Dựng Hà Nội KHOA:Công Nghệ Thông Tin

MỤC LỤC

MỤC LỤC………2

MỞ ĐẦU……… 2

1.Chức năng, yêu cầu của các bộ phận trong máy tính PC…………3

1.1 Bộ vi xử lý CPU(Central Processing Unit)……… 3

1.2 Bộ nhớ RAM……… 6

1.3 Mainboard(Bo mạch chủ)………8

1.4 Ổ cứng(HDD và SSD)……….10

1.5 VGA(Card đồ họa hoặc Card màn hình)……….15

1.6 Quạt tản nhiệt……….17

1.7 Bộ nguồn máy tính (PSU)……… 17

1.8 Các cổng kết nối……… 19

2.Thiết kế máy tính PC theo mục đích, sử dụng……… 20

3.Báo cáo quá trình thực hành lắp máy……….21

4.Cài đặt máy ảo, cài đặt hệ điều hành Windown, Linux…………24

5.Cấu hình máy tính thực hành……… 28

MỞ ĐẦU

Để có thể lắp ráp và cài đặt hoàn chỉnh một máy tính thì chúng ta phải hiểu được tổng quan về máy tính ,các thành phần chính và cấu trúc máy vi tính, nắm được chức

năng,nguyên lí hoạt động của các thành phần bên trong máy tính như CPU,mainboard và các bộ nhớ,hệ thống BUS, các thiết bị input ,output để từ đó lựa chọn được các thiết bị lắp ráp,thiết lập được bios–cmos, phân vùng ổ cứng, cài đặt hệ điều hành đa nhiệm (windows,Linux) ,đơn nhiệm (dos) và các phần mềm ứng dụng(office) bảo mật dữ liệu và giải quyết được các lỗi khi lắp ráp và cài đặt.

1.Chức năng, yêu cầu của các bộ phận trong máy tính PC

1.1 Bộ vi xử lý CPU(Central Processing Unit)

- CPU là nơi có chứa các bộ vi xử lý Đây là mộttrong những bộ phận quan trọng nhất của PC, quyếtđịnh đến “sự sống còn” và hiệu suất của cả phần cứng

transistor và thực hiện khoảng 188.000.000 lệnh mỗigiây.

CPU gồm tất cả 5 thành phần, trong đó phần trungtâm sẽ có 3 bộ phận chính là CU, ALU và Registers:Khối điều khiển (CU - Control Unit)

Là thành phần của CPU có nhiệm vụ thông dịch cáclệnh của chương trình và điều khiển hoạt động xử lý,được điều tiết chính xác bởi xung nhịp đồng hồ hệthống.Phần này là phần cốt lõi của một bộ xử lý đượccấu tạo từ các mạch logic so sánh với các linh kiệnbán dẫn như transistor tạo thành

Khối tính toán ALU (Arithmetic Logic Unit)

Chức năng thực hiện các phép toán số học và logicsau đó trả lại kết quả cho các thanh ghi hoặc bộ nhớ.Các thanh ghi (Registers)

Là các bộ nhớ có dung lượng nhỏ nhưng tốc độ truycập rất cao, nằm ngay trong CPU, dùng để lưu trữ tạmthời các toán hạng, kết quả tính toán, địa chỉ các ônhớ hoặc thông tin điều khiển Mỗi thanh ghi có mộtchức năng cụ thể Thanh ghi quan trọng nhất là bộđếm chương trình (PC - Program Counter) chỉ đến lệnh

sẽ thi hành tiếp theo

Opcode

Phần bộ nhớ chứa mã máy của cpu(không bắt buộc)

để có thể thực thi các lệnh trong file thực thi

Khoảng thời gian chờ giữa hai xung gọi là chu kỳ xungnhịp Tốc độ theo đó xung nhịp hệ thống tạo ra cácxung tín hiệu chuẩn thời gian gọi là tốc độ xung nhịp –tốc độ đồng hồ tính bằng triệu đơn vị mỗi giây (MHz).Phần này là không cần thiết cho một CPU nhưng hầuhết có trong kiến trúc cisc.

- Trong những năm qua, CPU đã có rất nhiều sự cảitiến và nâng cấp đáng kể Mặc dù vậy, nhưng cácchức năng cơ bản của CPU vẫn luôn giống nhau vớibao gồm ba bước đó là tìm nạp dữ liệu, giải mã cáclệnh và cuối cùng là thực thi các kết quả lên CPU

- Chức năng chính của CPU là thu nạp các dữ liệu đầuvào từ các kết nối bên ngoài ví dụ như bàn phím,chuột, máy in hoặc các chương trình phần mềm trênmáy tính và tiến hành giải mã các dữ liệu và câu lệnhđược yêu cầu Và cuối cùng CPU sau đó sẽ xuất cácthông tin hiện lên trên màn hình máy tính của bạnhoặc thực hiện các tác vụ được yêu cầu từ những thiết

bị và kết nối bên ngoài

-Dù liên tục được cải tiến trong nhiều năm kể từ khicác CPU đầu tiên xuất hiện, nguyên lý hoạt động củaCPU vẫn gồm 3 bước cơ bản: Tìm nạp, Giải mã vàThực thi

của PC sau đó được tăng lên để tham chiếu đến địachỉ của lệnh tiếp theo.

Thực thi

Trong bước cuối cùng, các lệnh được giải mã, gửi đếncác bộ phận liên quan của CPU để được thực hiện Cáckết quả thường được ghi vào một CPU register, nơichúng có thể được tham chiếu bằng các lệnh sau đó.Thanh Register này hoạt động giống như RAM vậy -Tóm lại, CPU thực hiện công việc nhận lệnh từ các thao tác và request của người dùng, giải mã các lệnh

đó sang ngôn ngữ máy, lưu trữ các lệnh đó và truyền đến các bộ phận khác trong máy tính để thực hiện yêucầu của người dùng

Trong quá trình hoạt động, Bộ xử lý sản sinh rất nhiều nhiệt, vì vậy chúng được phủ một lớp tản nhiệt để làmmát, giúp CPU vận hành ổn định, trơn tru Đó là lý do các máy tính đều được trang bị quạt tản nhiệt

- Yêu cầu phải chọn CPU thích hợp với Mainboard vàCPU đó phải có tốc độ đảm bảo với yêu cầu côngviệc

1.2 Bộ nhớ RAM

- RAM là bộ nhớ chính của máy tính và các hệ thốngđiều khiển, để lưu trữ các thông tin thay đổi đang sửdụng Các hệ thống điều khiển còn sử dụng SRAM nhưlàm một thiết bị lưu trữ thứ cấp (secondary storage).Khi cần thiết thì bố trí một pin nhỏ làm nguồn điệnphụ để duy trì dữ liệu trong RAM RAM có một đặc tính

là thời gian thực hiện thao tác đọc hoặc ghi đối vớimỗi ô nhớ là như nhau, cho dù đang ở bất kỳ vị trí nàotrong bộ nhớ Mỗi ô nhớ của RAM đều có một địa chỉ.Thông thường, mỗi ô nhớ là một byte (8 bit); tuy nhiên

hệ thống lại có thể đọc ra hay ghi vào nhiều byte (2,

4, 8 byte) một lúc

- Cấu tạo của RAM gồm 5 bộ phận chính là: Bomạch, vi xử lý, ngân hàng bộ nhớ, chip SPD và bộđếm

- RAM có chức năng là lưu trữ những dữ liệu tạmthời, các lệnh của hệ điều hành, các tiến trình chạycủa các ứng dụng Thay vì phải lưu vào ổ cứng thì việc

lưu vào RAM sẽ giúp chạy nhanh hơn Trường hợp RAM

bị hết thì sẽ được lưu vào bộ nhớ ảo [virtual memory].RAM là một trong những bộ phận rất quan trọng trongmáy tính và có ảnh hưởng đến tất cả hoạt động trênmáy tính, từ những thao tác cơ bản như mở Word,Excel, vào mạng lướt web cho đến những chướng trìnhkhác như chơi game giải trí, …

Dung lượng bộ nhớ RAM lớn giúp cho quá trình hoạtđộng cũng như thời gian phản hồi của người sử dụngvới ứng dụng được nhanh chóng hơn, bởi nó lưu đượcnhiều dữ liệu hơn Vì vậy, RAM có bộ nhớ càng lớn thìmáy tính sẽ càng chạy nhanh và mượt mà hơn

- Yêu cầu phải chọn RAM có dung lượng đảm bảocho công việc, Dung lượng RAM cơ bản cho mộtchiếc máy tính là 4GB, thường chỉ đủ để chạy cáctác vụ thông thường Tuy nhiên nếu mở nhiều ứngdụng cùng một lúc, hiệu năng sẽ bị ảnh hưởng.Một cấu hình tầm trung sẽ cần gấp đôi dunglượng đó còn các hệ thống chơi game cao cấp vàmáy trạm sẽ cần đến 16GB hoặc 32GB còn tốc độBus thì phụ thuộc vào Bus của CPU

1.3 Mainboard(Bo mạch chủ)

- Mainboard (bo mạch chủ) được ví như sương sốngtrong cơ thể con người Nó là nơi gắn kết tất cả cáclinh kiện và các thiết bị ngoại vi lại với nhau thànhmột khối thống nhất.

- Cấu tạo mainboard

Mainboard bao gồm tổng thể các Chipset, Socket,BIOS, CPU, Khe cắm PCI, Khe RAM và các cổng kết nốithiết bị ngoại vi

Chipset: Gồm cả chip cầu bắc và chip cầu nam để đưa

dữ liệu từ đĩa cứng qua bộ nhớ, rồi sau là tới CPU Nó

sẽ đảm bảo các thiết bị ngoại vi cũng như card mởrộng sẽ có thể kết nối được CPU và nhiều thiết bịkhác

Socket: Thông qua các chân Socket để kết nối CPU Sốlượng chân Socket của mỗi CPU sẽ khác nhau

BIOS: Đây là thiết bị ra/vào cơ sở của Main Server Nó

có chứa đầy đủ các thông số làm việc của cả hệthống

CPU: CPU chính là bộ xử lý trung tâm của máy, là cốtlõi của máy tính, nó đóng vai trò giống như não bộ

Các thông tin, lệnh và thao tác trên máy sẽ được xử lýtại CPU.

Khe cắm PCI: Được dùng để kết nối Card mạng, VGA,Card CPU

Khe RAM: Được dùng để kết nối RAM

Cổng kết nối thiết bị ngoại vi: Sử dụng để kết nối tainghe, USB, màn hình, internet…

- Chức năng chính của mainboard

Mainboard là một bảng mạch liên kết tất cả linh kiện

- Nguyên lý hoạt động của mainboard

Nguyên lý hoạt động của bo mạch chủ vô cùng đơngiản, đó là:

Giữa các thiết bị thông thường, tốc độ truyền tải sẽkhác nhau, còn được gọi là tốc độ Bus

Mainboard có 2 chipset có nhiệm vụ kết nối các thànhphần cắm vào mainboard như CPU và RAM, CPU vàVGA Card,…

Tốc độ Bus giữa các linh kiện khác nhau nên chúng sẽđược đưa tới North Bridge và South Bridge để xử lý lại

tốc độ Bus Nhờ vậy giúp máy tính hoạt động đượcmột cách thống nhất.

- Yêu cầu Mainboard là thiết bị quan trọng nhất mà

ta cần quan tâm, Mainboard nó quyết định trựctiếp đến tốc độ và độ bền của máy, nên chọnMainboard của các hãng uy tín như Intel, Gigaby,Asus và một số hãng khác và có sử dụng chipsetcủa Intel

- Khi chọn cần quan tâm đến Socket và FSB củaCPU và Bus của Ram

1.4 Ổ cứng(HDD và SSD)

ổ cứng HDD và ổ cứng SSD

- Ổ cứng HDD

HDD (Hard Disk Drive) là ổ cứng truyền thống, nguyên

lý hoạt động cơ bản là có một đĩa tròn làm bằng nhôm(hoặc thủy tinh, hoặc gốm) được phủ vật liệu từ tính.Giữa ổ đĩa có một động cơ quay để đọc/ghi dữ liệu, kếthợp với những thiết bị này là những bo mạch điện tửnhằm điều khiển đầu đọc/ghi đúng vào vị trí của cáiđĩa khi đang quay để giải mã thông tin

Vì vậy mà các thao tác của bạn như chép nhạc, phimhay dữ liệu (Cài đặt phần mềm, game) nào đó từ máytính ra thiết bị khác (USB, Ổ cứng) nhanh hay chậmcũng phụ thuộc vào phần này, hơn nữa chất liệu củacác linh kiện trong ổ cứng này càng tốt thì dữ liệu bạnlưu trên này sẽ an toàn hơn

Ổ HDD của laptop hiện nay có 2 tốc độ phổ biến là

5400 RPM (vòng mỗi phút) hoặc 7200 RPM, trừ mộtvài đĩa cứng ngoại lệ có tốc độ quay lên đến 15.000RPM

Các đĩa sẽ được xếp chồng và gắn với một trục quay,tất cả đĩa đều quay cùng một tốc độ trong suốt thờigian sử dụng máy

Cấu tạo đĩa và đầu từ

Thông thường, mỗi mặt đĩa sẽ có một đầu đọc và ghitương ứng nhằm thu thập dữ liệu trong quá trình sửdụng máy Nếu một ổ có 2 đĩa tương ứng sẽ có 4 đầuđọc và ghi, số đĩa trên ổ cứng nhiều hơn thì đầu đọc

và ghi cũng nhiều hơn

Mô tơ hay cuộn dây điều khiển các đầu từ là thiết bịkhông thể thiếu trong cấu tạo đĩa và các đầu từ Nhờvậy, các đầu từ có thể dịch chuyển ngang trên bề mặtđĩa giúp chúng ghi và đọc dữ liệu hiệu quả nhất Thêmvào đó, trong cấu tạo các đầu từ và đĩa còn có mạchđiều khiển Phần mạch này nằm ngay phía sau ổ cứng,đảm nhận các chức năng sau:

Điều khiển tốc độ quay của đĩa trong ổ cứng HDD Làm dịch chuyển các đầu từ trong quá trình đọc và ghi dữ liệu

Mã hóa thông tin và giải mã các dữ liệu đã nhận được

từ máy tính

Đây là những bộ phận quan trọng trên ổ cứng HDDgiúp đảm bảo hoạt động của toàn bộ ổ cứng Mỗi bộphận đảm nhận những chức năng khác năng mangđến hiệu quả cho quá trình đọc và ghi dữ liệu

Cấu trúc bề mặt đĩa

Bề mặt đĩa là nơi chứa dữ liệu chính khi ổ cứng HDDbắt đầu đầu hoạt động Ổ cứng sẽ gồm nhiều đĩa quayhoạt động với vận tốc 5400 vòng/ phút – 7200 vòng/phút Trên bề mặt đĩa có các đầu từ thực hiện nhiệm

vụ di chuyển, đọc và ghi dữ liệu

Dữ liệu được ghi trên các đường tròn đồng tâm đượcgọi là track/ cylinder Mỗi đường tròn đồng tâm này sẽ

có nhiều cung (được gọi là sector) Dữ liệu tối đa củacác cung sẽ ghi được 512 Byte Các nhà sản xuất sẽ

sử dụng chương trình đặc biệt để định dạng vật lýhoặc cấp thấp cho đĩa.

Ví dụ: Đĩa cứng có dung lượng khoảng 10G sẽ có 7000đường track, mỗi track gồm 200 sector

Ngày nay, để gia tăng dung lượng của đĩa, người tathường thiết kế các track ngoài chia thành nhiềusector hơn Thêm vào đó, mỗi đĩa sẽ được chia thànhnhiều track hơn Như vậy, không gian lưu trữ dữ liệu

sẽ lớn hơn

- Chức năng ổ cứng HDD

+ Tốc độ khởi động cho máy tính

+ Tốc độ đọc/ ghi dữ liệu

+ Đảm bảo độ an toàn cho dữ liệu được lưu

+ Duy trì hoạt động ổn định hệ thống máy tính, máychủ

- Ổ cứng SSD

SSD (Solid State Drive) là một loại ổ cứng thể rắn cócấu tạo và nguyên lý hoạt động tương tự như bộ nhớRAM hay các loại thẻ nhớ, USB đó là sử dụng các chipnhớ flash SSD có nhiều phương thức kết nối không chỉdừng lại ở SATA III có tốc độ tối đa 6 Gbps mà còn PCIelên đến 32 Gbps

SSD được tạo ra nhằm cạnh tranh với các ổ cứng HDDtruyền thống, cải thiện về sức mạnh tốc độ, nhiệt độ,

độ an toàn dữ liệu, điện năng tiêu thụ cũng như kíchthước nhỏ gọn hơn

- Cấu tạo của ổ cứng SSD

SSD được xây dựng lên từ nhiều chip nhớ flash NOR và

bộ nhớ NAND flash SSD được làm hoàn toàn bằng linhkiện điện tử và không có bộ phận chuyển động vật lý

như trong ổ đĩa cứng Những con chip flash sẽ đượclắp cố định trên một bo mạch chủ khoảng từ 10-60NAND của hệ thống.

- Chức năng ổ cứng SSD

SSD có chức năng lưu trữ dữ liệu với mục đích lâu dài.Không giống như HDD, SSD sử dụng bộ nhớ Flash,chính vì vậy SSD có khả năng lưu trữ dữ liệu và khônglàm mất dữ liệu kể cả khi máy của bạn bị mất điện độtngột Không như HDD, SDD chỉ có khả năng ghi vàomột trang trống trong một khối

So sánh ổ cứng HDD và ổ cứng SSD

Khả năng

lưu trữ

Không khó để tìm thấy các ổ đĩa cứng có dung

lượng lưu trữ vài Terabyte và chúng càng ngày

càng lớn nhưng giá thành thì không tăng quá

nhiều.

SSD có xu hướng nhỏ hơn nhiều và có giá thành khá đắt đỏ.

Tốc độ

ghi/đọc

dữ liệu

Trong khi các ổ cứng HDD đang phải chạy với tốc

độ quay 5400rpm, 7200rpm với khả năng đọc/ghi

dữ liệu ở mức SATA 2 nghĩa là hơn 200MB/s.

Bên cạnh đó, thanh đọc/ghi dữ liệu và động cơ

quay trên ổ cứng HDD chỉ thực sự làm việc hiệu

quả với các tập tin được lưu trữ trên cùng sector

hoặc trên sector liền kề nhau Trong trường hợp

dữ liệu bị phân tán trên những sector cách xa

nhau sẽ làm cho việc đọc file trở nên chậm chạp.

Có tốc độ đọc/ghi dữ liệu vượt trội so với HDD do cách thức hoạt động của chip nhớ nhanh hơn rất nhiều đạt đến gần 500 MB/s.

Ngoài ra, bộ nhớ gồm những Chip Flash có thể làm việc ngay khi khởi động, điều này làm tốc độ truy suất file nhanh hơn rất nhiều lần.

Hình

thức Ổ cứng HDD được sản xuất theo hai kích cỡ tiêuchuẩn là 2.5 inch và 3.5 inch. Nhiều hình dạng và kíchcỡ khác nhau.

Các ổ SSD nhỏ hơn được xây dựng dựa trên các yếu tố hình thức như M.2

và PCIe đang ngày càng trở nên phổ biến Chúng đắt hơn so với các đối tác SATA III, nhưng nhỏ hơn nhiều và ngày càng cung cấp tốc độ lưu trữ nhanh nhất hiện có.

Độ bền

Vì cấu tạo cơ học, nên ổ cứng HDD dễ dàng bị

hỏng hóc do những tác nhân vật lý Môi trường

làm việc không được quá khá nghiệt, khả năng

chịu nhiệt kém.

Bên cạnh đó, việc sửa chữa có yêu cầu cao về độ

chính xác và môi trường không được có bụi bẩn

và nhiều yêu cầu nghiêm khắc phải tuân theo.

Sử dụng ổ SSD sẽ giảm bớt nỗi lo hư hỏng do tác nhân vật lý.

Ổ SSD đảm bảo an toàn

dữ liệu trong môi trường làm việc khắc nghiệt Việc sửa chữa cũng dễ hơn rất nhiều.

Độ ồn HDD sẽ khá rung và có tiếng ồn khi lưu/xuất dữliệu. SSD hoạt động cực kìmượt và yên lặng.

Sự phân

mảnh dữ

liệu

Do cấu trúc là mặt đĩa hình tròn, vì thế dữ liệu lớn

và tập trung sẽ dễ lưu và truy cập hơn trên HDD.

Nếu dữ liệu nhỏ lẽ sẽ dễ bị phân mãnh và mất thời

gian hơn.

Điều này không xuất hiện trên SSD do cấu trúc các chíp nhớ rời và dữ liệu được phân vùng trên đó.

Tiêu thụ

điện

năng

Tiêu thụ nhiều điện năng hơn Tiêu thụ ít điện năng.

- Yêu cầu Ta có thể sử dụng ổ cứng từ 10GB trở lên

là máy đã có thể chạy bình thường với Win XP, tuynhiên ta nên chọn dung lượng ổ gấp 2 lần dung