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

TRƯỜNG Đại học Xây Dựng Hà Nội KHOA Công Nghệ Thông Tin BÁO CÁO THỰC HÀNH Sinh viên thực hiện Phạm Xuân Phong Mã số sinh viên 0199866 Lớp 66IT2 Nhóm 10 MỤC LỤC MỤC LỤC 2 MỞ ĐẦU 2 1 Chức năng, yêu cầu[.]

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

-

-BÁO CÁO THỰC HÀNH

Sinh viên thực hiện: Phạm Xuân Phong Mã số sinh viên :0199866 Lớp :66IT2

Nhóm: 10

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 một trongnhững bộ phận quan trọng nhất của PC, quyết định đến “sựsống còn” và hiệu suất của cả phần cứng và phần mềm trênmáy tính

- Cấu tạo:

CPU được cấu thành từ hàng triệu bóng bán dẫn được sắpxếp với nhau trên một bảng mạch nhỏ Chẳng hạn Bộ xử lýIntel Pentium có 3.300.000 linh kiện bán dẫn

transistor và thực hiện khoảng 188.000.000 lệnh mỗi giây.

CPU gồm tất cả 5 thành phần, trong đó phần trung tâm 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 các lệnh củachương trình và điều khiển hoạt động xử lý, được điều tiếtchính xác bởi xung nhịp đồng hồ hệ thống.Phần này là phầncốt lõi của một bộ xử lý được cấu tạo từ các mạch logic sosánh với các linh kiện bán dẫn như transistor tạo thành.Khối tính toán ALU (Arithmetic Logic Unit)

Chức năng thực hiện các phép toán số học và logic sau đó trảlại kết quả cho các thanh ghi hoặc bộ nhớ

Các thanh ghi (Registers)

Là các bộ nhớ có dung lượng nhỏ nhưng tốc độ truy cập rấtcao, nằm ngay trong CPU, dùng để lưu trữ tạm thời các toánhạng, kết quả tính toán, địa chỉ các ô nhớ hoặc thông tin điềukhiển Mỗi thanh ghi có một chức năng cụ thể Thanh ghi quantrọng nhất là bộ đếm chương trình (PC - Program Counter) chỉđến lệnh sẽ thi hành tiếp theo

Khoảng thời gian chờ giữa hai xung gọi là chu kỳ xung nhịp.Tốc độ theo đó xung nhịp hệ thống tạo ra các xung tín hiệuchuẩn thời gian gọi là tốc độ xung nhịp – tốc độ đồng hồ tínhbằng triệu đơn vị mỗi giây (MHz) Phần này là không cần thiếtcho một CPU nhưng hầu hết có trong kiến trúc cisc.

- Trong những năm qua, CPU đã có rất nhiều sự cải tiến vànâng cấp đáng kể Mặc dù vậy, nhưng các chức năng cơ bảncủa CPU vẫn luôn giống nhau với bao gồm ba bước đó là tìmnạp dữ liệu, giải mã các lệnh và cuối cùng là thực thi các kết quảlên CPU

- Chức năng chính của CPU là thu nạp các dữ liệu đầu vào từcác kết nối bên ngoài ví dụ như bàn phím, chuột, máy in hoặccác chương trình phần mềm trên máy tính và tiến hành giải mãcác dữ liệu và câu lệnh được yêu cầu Và cuối cùng CPU sau đó

sẽ xuất các thông tin hiện lên trên màn hình máy tính của bạnhoặc thực hiện các tác vụ được yêu cầu từ những thiết bị và kếtnối bên ngoài

- Dù liên tục được cải tiến trong nhiều năm kể từ khi cácCPU đầu tiên xuất hiện, nguyên lý hoạt động của CPU vẫngồm 3 bước cơ bản: Tìm nạp, Giải mã và Thực thi

Tìm nạp

quá trình tìm nạp liên quan đến việc nhận lệnh của CPU Lệnhđược biểu diễn dưới dạng một chuỗi các số và được chuyểntới CPU từ RAM Mỗi lệnh chỉ là một phần nhỏ của một thaotác bất kỳ, vì vậy CPU cần phải biết lệnh nào sẽ đến tiếp theo.Địa chỉ lệnh hiện tại được giữ bởi một Program Counter - bộđếm chương trình (PC) PC và các lệnh sau đó được đặt vàomột Instruction Register - thanh ghi lệnh (IR) Độ dài

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

Giải mã

Khi một lệnh được tìm nạp và được lưu trữ trong IR, CPU sẽtruyền lệnh tới một mạch được gọi là bộ giải mã lệnh Điều nàychuyển đổi lệnh thành các tín hiệu được chuyển qua các phầnkhác của CPU để thực hiện hành động

Thực thi

Trong bước cuối cùng, các lệnh được giải mã, gửi đến các bộphận liên quan của CPU để được thực hiện Các kết quảthường được ghi vào một CPU register, nơi chúng có thểđược tham chiếu bằng các lệnh sau đó Thanh Register nàyhoạt 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 ngônngữ máy, lưu trữ các lệnh đó và truyền đến các bộ phận khác trong máy tính để thực hiện yêu cầu của người dùng

Trong quá trình hoạt động, Bộ xử lý sản sinh rất nhiều nhiệt, vìvậy chúng được phủ một lớp tản nhiệt để làm mát, 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 và CPU

đó phải có tốc độ đảm bảo với yêu cầu công việc

1.2 Bộ nhớ RAM

- RAM là bộ nhớ chính của máy tính và các hệ thống điềukhiển, để lưu trữ các thông tin thay đổi đang sử dụng Các hệthống điều khiển còn sử dụng SRAM như làm một thiết bị lưu trữthứ cấp (secondary storage) Khi cần thiết thì bố trí một pin nhỏlàm nguồn điện phụ để duy trì dữ liệu trong RAM RAM có mộtđặc tính là thời gian thực hiện thao tác đọc hoặc ghi đối với mỗi ônhớ là như nhau, cho dù đang ở bất kỳ vị trí nào trong bộ nhớ.Mỗi ô nhớ của RAM đều có một địa chỉ Thông thường, mỗi ônhớ là một byte (8 bit); tuy nhiên hệ thống lại có thể đọc ra hayghi vào nhiều byte (2, 4, 8 byte) một lúc.

- Cấu tạo của RAM gồm 5 bộ phận chính là: Bo mạch, vi

xử lý, ngân hàng bộ nhớ, chip SPD và bộ đếm

- RAM có chức năng là lưu trữ những dữ liệu tạm thời, cáclệnh của hệ điều hành, các tiến trình chạy của các ứng dụng.Thay vì phải lưu vào ổ cứng thì việc

lưu vào RAM sẽ giúp chạy nhanh hơn Trường hợp RAM bịhết thì sẽ được lưu vào bộ nhớ ảo [virtual memory].

RAM là một trong những bộ phận rất quan trọng trong máytính và có ảnh hưởng đến tất cả hoạt động trên máy tính, từnhững thao tác cơ bản như mở Word, Excel, vào mạng lướtweb cho đến những chướng trình khác như chơi game giải trí,

…

Dung lượng bộ nhớ RAM lớn giúp cho quá trình hoạt độngcũng như thời gian phản hồi của người sử dụng với ứng dụngđược nhanh chóng hơn, bởi nó lưu được nhiều dữ liệu hơn Vìvậy, RAM có bộ nhớ càng lớn thì máy tính sẽ càng chạynhanh và mượt mà hơn

- Yêu cầu phải chọn RAM có dung lượng đảm bảo chocông việc, Dung lượng RAM cơ bản cho một chiếc máy tính là4GB, thường chỉ đủ để chạy các tác vụ thông thường Tuy nhiênnếu mở nhiều ứng dụng cùng một lúc, hiệu năng sẽ bị ảnhhưởng Một cấu hình tầm trung sẽ cần gấp đôi dung lượng đócòn các hệ thống chơi game cao cấp và máy trạm sẽ cần đến16GB hoặc 32GB còn tốc độ Bus thì phụ thuộc vào Bus củaCPU

1.3 Mainboard(Bomạch chủ)

- Mainboard (bo mạch chủ) được ví như sương sống trong

cơ thể con người Nó là nơi gắn kết tất cả các linh kiện và cácthiết bị ngoại vi lại với nhau thành một 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 nối thiết 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 bảocác thiết bị ngoại vi cũng như card mở rộng sẽ có thể kết nốiđược CPU và nhiều thiết bị khác

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

BIOS: Đây là thiết bị ra/vào cơ sở của Main Server Nó cóchứa đầy đủ các thông số làm việc của cả hệ thống

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

Các thông tin, lệnh và thao tác trên máy sẽ được xử lý tại 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 tai nghe, USB, màn hình, internet…

- Chức năng chính của mainboard

Mainboard là một bảng mạch liên kết tất cả linh kiện và thiết bị ngoại vi thành một thể thống nhất Mainboard điều khiển tốc độ

và đường đi của luồng dữ liệu giữa các thiết bị khác nhau.Điều khiển và phân phối điện áp phù hợp cho các linh kiện gắntrên mainboard

Ngoài ra, các loại main máy tính còn là linh kiện quyết địnhđến “tuổi thọ” của máy, tùy thuộc vào khả năng nâng cấp tốiđa

- Nguyên lý hoạt động của mainboard

Nguyên lý hoạt động của bo mạch chủ vô cùng đơn giản, đólà:

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

Mainboard có 2 chipset có nhiệm vụ kết nối các thành phầncắm vào mainboard như CPU và RAM, CPU và VGA Card,…Tốc độ Bus giữa các linh kiện khác nhau nên chúng sẽ đượcđưa tới North Bridge và South Bridge để xử lý lại

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

- Yêu cầu Mainboard là thiết bị quan trọng nhất mà ta cầnquan tâm, Mainboard nó quyết định trực tiếp đến tốc độ và độbền của máy, nên chọn Mainboard của các hãng uy tín như Intel,Gigaby, Asus và một số hãng khác và có sử dụng chipset củaIntel

- Khi chọn cần quan tâm đến Socket và FSB của CPU 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 hoạtđộng 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, kết hợp với những thiết bị này lànhững bo mạch điện tử nhằm điều khiển đầu đọc/ghi đúng vào

vị trí của cái đĩa khi đang quay để giải mã thông tin

Vì vậy mà các thao tác của bạn như chép nhạc, phim hay dữliệu (Cài đặt phần mềm, game) nào đó từ máy tính ra thiết bịkhác (USB, Ổ cứng) nhanh hay chậm cũng phụ thuộc vàophần này, hơn nữa chất liệu của các linh kiện trong ổ cứngnày càng tốt thì dữ liệu bạn lưu 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 một vài đĩa cứng ngoại lệ

có tốc độ quay lên đến 15.000 RPM

- Cấu tạo ổ cứng HDD

Ổ cứng HDD được cấu tạo gồm nhiều phần bao gồm:

Cấu tạo bên trong

Bên trong ổ cứng HDD có cấu tạo gồm đĩa từ, trong đĩa lạigồm nhiều đĩa cứng làm bằng nhôm hoặc các hợp chất gốmthủy tinh Đĩa cứng sẽ được một lớp từ hoặc lớp bảo vệ ở cả 2mặt đảm bảo quá trình hoạt động đạt hiệu quả tốt nhất

Các đĩa sẽ được xếp chồng và gắn với một trục quay, tất cảđĩa đều quay cùng một tốc độ trong suốt thời gian sử dụngmáy

Cấu tạo đĩa và đầu từ

Thông thường, mỗi mặt đĩa sẽ có một đầu đọc và ghi tươngứng nhằm thu thập dữ liệu trong quá trình sử dụng máy Nếumột ổ có 2 đĩa tương ứng sẽ có 4 đầu đọc và ghi, số đĩa trên ổcứng nhiều hơn thì đầu đọc và ghi cũng nhiều hơn.

Mô tơ hay cuộn dây điều khiển các đầu từ là thiết bị không thểthiếu trong cấu tạo đĩa và các đầu từ Nhờ vậy, các đầu từ cóthể dịch chuyển ngang trên bề mặt đĩa giúp chúng ghi và đọc

dữ liệu hiệu quả nhất Thêm vào đó, trong cấu tạo các đầu từ

và đĩa còn có mạch điều khiển Phần mạch này nằm ngay phíasau ổ cứng, đảm nhận các chức năng sau:

Điều khiển tốc độ quay của đĩa trong ổ cứng HDD Làmdịch 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 HDD giúp đảmbảo hoạt động của toàn bộ ổ cứng Mỗi bộ phận đảm nhậnnhững chức năng khác năng mang đến hiệu quả cho quá trìnhđọc và ghi dữ liệu

Cấu trúc bề mặt đĩa

Bề mặt đĩa là nơi chứa dữ liệu chính khi ổ cứng HDD bắt đầuđầu hoạt động Ổ cứng sẽ gồm nhiều đĩa quay hoạt động vớivận tốc 5400 vòng/ phút – 7200 vòng/ phút Trên bề mặt đĩa cócác đầu từ thực hiện nhiệm vụ di chuyển, đọc và ghi dữ liệu

Dữ liệu được ghi trên các đường tròn đồng tâm được gọi làtrack/ cylinder Mỗi đường tròn đồng tâm này sẽ có nhiều cung(được gọi là sector) Dữ liệu tối đa của các cung sẽ ghi được

512 Byte Các nhà sản xuất sẽ

sử dụng chương trình đặc biệt để định dạng vật lý hoặc cấpthấp cho đĩa.

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

Ngày nay, để gia tăng dung lượng của đĩa, người ta thườngthiết kế các track ngoài chia thành nhiều sector hơn Thêm vào

đó, mỗi đĩa sẽ được chia thành nhiều 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, máy chủ

- Ổ cứng SSD

SSD (Solid State Drive) là một loại ổ cứng thể rắn có cấu tạo

và nguyên lý hoạt động tương tự như bộ nhớ RAM hay cácloại thẻ nhớ, USB đó là sử dụng các chip nhớ flash SSD cónhiều phương thức kết nối không chỉ dừng lại ở SATA III cótốc độ tối đa 6 Gbps mà còn PCIe lên đến 32 Gbps

SSD được tạo ra nhằm cạnh tranh với các ổ cứng HDD truyềnthống, cải thiện về sức mạnh tốc độ, nhiệt độ, độ an toàn dữliệu, điện năng tiêu thụ cũng như kích thước nhỏ gọn hơn

- Cấu tạo của ổ cứng SSD

SSD được xây dựng lên từ nhiều chip nhớ flash NOR và bộnhớ NAND flash SSD được làm hoàn toàn bằng linh kiện điện

tử và không có bộ phận chuyển động vật lý

như trong ổ đĩa cứng Những con chip flash sẽ được lắp cốđịnh trên một bo mạch chủ khoảng từ 10-60 NAND của hệthống.

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.

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.

SSD

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

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 Ổ cứng HDD được sản xuất theo hai kích cỡ tiêu

Nhiều hình dạng và kích

thức chuẩn là 2.5 inch và 3.5 inch.

cỡ khác nhau.

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

Độ bền

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.

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.

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.

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.

Tiêu thụ nhiều điện năng hơn.

Giá rất đắc.

SSD hoạt động cực kì mượt và yên lặng.

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

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, tuy nhiên ta nên chọn dunglượng ổ gấp 2 lần dung