1. Исходные данные для проектирования компьютера: домашний компьютер, стоимостью 12000 условных рублей

1.1 Выбор чипсета

Я считаю, что компоновку компьютерной системы целесообразно начинать с выбора набора микросхем системной логики (чипсета), так как именно от него зависит эффективность работы процессора, модулей памяти, устройств ввода-вывода, а также дальнейшее расширение возможностей и модернизация (Upgrade) компьютерной системы.

Так как изначально компьютер планируется под платформу на Socket AM-2, то выбираем новейшие микросхемы наборов системной логики.

Выбор производим исходя из имеющихся наборов микросхем системной логики. Существуют различные варианты чипсета C51:

nVidia GeForce 6150 nForce 430

nVidia GeForce 6100 nForce 430

nVidia GeForce 6100 nForce 410

Характеристики чипсетов приведены в таблице 1.

Для домашнего компьютера выбираем набор микросхем системной логики из семейства чипсетов NVIDIA C51 (GeForce 6100 IGP- графический контроллер, nForce 430- мультимедийный процессор)(Рис 17).

Графическое ядро в GeForce 6100 (CineFX 3.0) оснащено двумя пиксельными и одним вершинным конвейером, а его тактовая частота составляет 425 или 475 МГц. Например XPress 200(аналоговый чипсет от ATI) способна работать лишь со второй версией шейдеров, а GeForce 6100 поддерживает DirectX 9.0c и шейдеры третьей версии. По тактовой частоте ядро, как минимум, на 125 МГц опережает конкурента.

Усовершенствованные пиксельные шейдеры в новом ядре CineFX 3.0 удваивают производительность операций с плавающей запятой по сравнению с предыдущими поколениями графических процессоров, позволяя выполнять комплекс задач по пиксельному затенению более быстро и эффективно.

Системы на C51 ориентированы на массовый рынок, где не требуется исключительная производительность в трехмерной графике и компьютерных играх, а больше ценится широкая функциональность- вполне разумный подход.

В графическом ядре реализована фирменная технология nvidia pure video, обеспечивающая аппаратное ускорение воспроизведения видео, а также предоставляющая такие возможности, как улучшенная технология деинтерлейсинга (устранение "гребенки" на изображении) и высококачественное масштабирование, по которому, как утверждают разработчики, GeForce 6100 может поспорить с бытовыми DVD-проигрывателями высшего класса.

Рис 1 . Чипсет nVIDIA GeForce 6100 и мультимедийный процессор nForce 430.

Интересная особенность чипсетов - при установке дискретного видеоускорителя встроенное графическое ядро не отключается. Более того, как утверждают в nVidia, если производитель материнской платы предусмотрит два видеовыхода, то с дополнительной видеокартой к такому компьютеру можно будет одновременно подключать до четырех дисплеев.

Из технических характеристик очевидно назначение каждой из трех модификаций: топовая "связка" призвана стать платформой для мультимедийных компьютеров, средняя - для ПК общего назначения, а младшая - для офисных или бюджетных настольных машин.

Наиболее популярными "связками", скорее всего, станут GeForce 6100/ nForce 430 и GeForce 6100/ nForce 400, поскольку эти чипсеты будут предлагать оптимальное сочетание функциональности и цены для этого класса, в котором ценовая конкуренция весьма высока.

Таблица 1. Характеристики чипсетов

Модель чипсета.	nVidia GeForce 6150 nForce 430	nVidia GeForce 6100 nForce 430	nVidia GeForce 6100 nForce 410
Процессор	Athlon 64 Athlon 64 X2	Athlon 64 Athlon 64 X2	Athlon 64 Athlon 64 X2
Pure Video	Да	Да	Да
DirectX®9.0 Поддержка шейдеров версии 3.0	Да	Да	Да
ТВ-кодировщик	Да	Нет	Нет
TMDS/DVI	Да	Нет	Нет
Частота графического ядра	475 МГц	425 МГц	425 МГц
Разъемы PCI- Express	1 - x16 2 - x1	1 - x16 1 - x1	1 - x16 1 - x1
Воспроизведение MPEG-2/WMV9	HD(720p/1080i)	SD	SD
Масштабирование видео	Высокое качество (5x4)	Стандартное (2x2)	Стандартное (2x2)
Жесткие диски SATA/PATA	4/4	4/4	2/4
Скорость SATA	3 Гбит/с	3 Гбит/с	3 Гбит/с
RAID, уровни	0,1,0+1,5	0,1,0+1,5	0,1
nVidia MediaShield	Да	Да	Да
Брандмауэр nVidia ActiveArmor	Да	Да	—
Сетевой контроллер	10/100/1000	10/100/1000	10/100
Порты USB	8	8	8
Утилита nVidia nTune	Да	Да	Да

Рис 2. Структурная схема связи чипсета (C51) с компонентами компьютера.

Платы построенные на основе набора микросхем GeForce 6100 и nForce 430 и оснащены четырьмя или двумя слотами для модулей двухканальной оперативной памяти. Для установки карт расширения предусмотрены слоты PCI Express x16, PCI Express x1 и 4 слота PCI (Рис 18). На платах есть видеовыходы DVI, D-Sub и разъем для подключения телеприемников высокой четкости (композитный видеовыход). Конечно все зависит от модели материнской платы.

Как видим, даже несмотря на отличия в функциональной оснащенности трех модификаций нового набора системной логики C51, все материнские платы на их основе очень похожи друг на друга. Особенно бросаются в глаза стандартные пара слотов PCI, слоты PCI Express x16 и x1, а также необычные для плат форм-фактора Micro ATX четыре разъема для установки модулей оперативной памяти. Это говорит о том, что архитектурные отличия разных микросхем минимальны, что позволило разработать единый эталонный дизайн для материнских плат на его основе. Иллюстрации подтверждают догадку, что все платы на C51 сейчас построены именно на базе эталонной конструкции. Таким образом, различия в производительности плат различных производителей, скорее всего, будут минимальными.

Какие же выводы можно сделать на основе информации о технических характеристиках и функциях нового семейства чипсетов nVidia со встроенной графикой? Нет никаких сомнений в том, что основной конкурент этих наборов логики - чипсет ATI XPress 200, при этом по формальным спецификациям микросхемы nVidia опережают соперника. Еще один плюс чипсетов от nVidia - поддержка RAID-массивов и скоростного интерфейса Serial ATA второго поколения, в том время как логика ATI использует обычно южные мосты ULi M1573, где имеется встроенный контроллер Serial ATA первого поколения (1,5 Гбит/с) и нет поддержки RAID.

С51 не будет отнимать покупателей у материнских платах на чипсетах nForce 4, поскольку целевые аудитории у этих наборов микросхем разные. Новинки предназначены для создания компактных ПК, ориентированных на использование в качестве центра мультимедийных развлечений, а nForce 4 может служить платформой как для мощных игровых компьютеров, так и для профессиональных рабочих станций. Судя по всему, C51 обладает вполне достойной производительностью, так что нас ожидает обострение конкуренции на рынке интегрированных графических платформ для процессоров AMD восьмого поколения.

1.2 Выбор материнской платы

Выберем материнскую плату с соответствующим набором микросхем системной логики из таблицы 2:

Таблица 2. Материнские платы.

Мат. плата: Asus M2N-MX Soc-AM2 nF6100 ATX SATA AC'97 6ch LAN-Gbt +VGA RaiD	2424,4 р.
Мат. плата: Asus M2N-PV-VM Soc-AM2 nF6150 ATX SATA AC'97 8ch LAN +VGA RaiD	3030,5 р.
Мат. плата: Gigabyte GA-M55plus-S3G Soc-AM2 nF6100 DDRII ATX SATA AC'97 8ch. LAN-Gbt +VGA 1394	2515,8 р.

Выбор остановим на материнской плате Gigabyte GA-M55plus-S3G, так как её технико-ценовые показатели являются наилучшими из приведенных моделей. Материнская плата показана на рис 19.

Рис 3. Материнская плата Gigabyte GA-M55plus-S3G(вид сверху).

Поддержка и наличие устройств:

AMD Athlon™64 X2/ Athlon™64 socket AM2 platform

Поддерживает двухканальную DDR2 800 архитектуру памяти

Интегрированный графический движок NVIDIA CineFX 3.0

Поддерживает NVIDIA SATA 3Gb/s и функцию RAID 0,1,0+1,5

Встроенное решение Gigabit Ethernet с технологией ускорения NVIDIA TCP/IP

Встроенный IEEE1394 FireWire интерфейс

Включает в себя 8 канальное High Definition Audio

Соответствует RoHS

Таблица 3. Спецификация материнской платы.

Процессор	Socket AM2 для процессоров AMD Athlon™ 64 FX / Athlon™ 64 X2 Dual-Core / Athlon™ 64 / Sempron™
Чипсет	Северный мост: NVIDIA® GeForce 6100 Южный мост: NVIDIA® nForce 430 Super I/O: ITE IT8716 chip. Встроенная периферия контроллер T.I. IEEE1394 контроллер Marvell 88E1116 Gigabit Ethernet Realtek ALC883 Audio Codec
Память	Тип: двухканальная DDR2 800/667/533/400 DIMM (1.8V) Максимальная емкость: до 16 ГБайт в 4 DIMM DDR2 слотах (см. Примечание 1) Примечание 1 Из-за ограничений 32-битной OC Windows при установке более 4Гб памяти, фактически доступно будет меньше 4Гб; 64-битная OC Windows не имеет таких ограничений.
Разъемы ввода/вывода	1 разъем питания 24-pin ATX 1 разъем питания 4-pin ATX 12V 1 floppy разъем 2 разъема IDE 4 разъема SATA 3Gb/s 1 разъем вентилятора CPU 1 разъем системного вентилятора 1 разъем передней панели 1 разъем фронтального аудио 1 вход CD 2 USB 2.0/1.1 разъема для дополнительных 4 USB 2.0/1.1 портов (через кабель) 2 IEEE1394a разъема для дополнительных двух портов (через кабель) 1 SPDIF In/Out разъем 1 разъем индикатора питания 1 COMB разъем
Слоты расширения	1 PCI Express x 16 слот 2 PCI Express x 1 слот 4 PCI слота
Задняя панель	1 PS/2 порт для клавиатуры 1 PS/2 порт для мыши 1 параллельный порт 1 порт COMA 1 порт VGA 4 порта USB 2.0/1.1 1 порт IEEE1394а 1 порт RJ-45 6 аудио разъемов (линейный вход/выход, микрофон, выходы для динамиков (Rear)
Питание	ATX разъем питания, разъем ATX 12V
Форм-фактор	ATX: 30.5см x 21.5см
Контроль за состоянием системы	определение напряжения питания определение температуры CPU определение скорости вращения вентиляторов CPU / System сообщение о перегреве CPU сообщение о неисправности вентиляторов CPU/ System поддержка функции CPU Smart Fan (Примечание 2) Примечание 2 Наличие поддержки функции CPU Smart FAN Control зависит от устанавливаемого процессора.
BIOS	1 4Mbit flash ROM Лицензионный AWARD BIOS
Другие особенности	Поддержка @BIOS Поддержка Download Center Поддержка Q-Flash Поддержка EasyTune (Примечание 3) Поддержка Xpress Install Поддержка Xpress Recovery2 Поддержка Xpress BIOS Rescue Примечание 3 Функциональность EasyTune может варьироваться в зависимости от моделей материнских плат.

1.3 Выбор процессора

Выбор производим из представленных моделей процессоров исходя из определения: «максимальная производительность за минимальные средства». Процессор выберем из таблицы 4. Внешний вид процессора представлен на рис 20.

Таблица 4. Процессоры.

Модели процессоров.	Цена.
Процессор AMD Soc-AM2 Athlon 64 - 3000/512Kb (Box).	3025,9 р.
Процессор AMD Soc-AM2 Sempron-3000 64bit	1722,6 р.
CPU AMD SEMPRON-64 3600+ (SDA3600) 256K/ 800МГц BOX Socket AM2	3504,3 р.

Выбор остановим на модели Процессор AMD Soc-AM2 Athlon 64 - 3000/512Kb OEM., так как процессоры Athlon поддерживают гораздо больше функций для работы с мультимедиа приложениями. Характеристики процессора приведены в таблице 5.

Таблица 5. Технические данные процессора.

Двухъядерный процессор	Нет
Частота	1.81 МГц
Ядро	Winchester
Гнездо процессора	Socket AM2
Частота системной шины	400 МГц
Типы поддерживаемой памяти	DDR 2
Технология изготовления	0,09 мкм
Кэш L1/L2/L3	64+64/512 KB
Кулер в комплекте	Да
Напряжение питания ядра	1.35 -1.4 В
Гарантия	36 мес.
Тип поставки	Box

Рис 4. Внешний вид процессора AMD Athlon 64 – 3000+ Soc-AM2.

1.4 Выбор жесткого диска

Материнская плата поддерживает интерфейс Serial ATA 2 со скоростью передачи данных 300 Мбайт/с, поэтому для полной реализации его пропускной способности выберем накопитель имеющий такой же интерфейс. Рынок накопителей с интерфейсом Serial ATA 2 велик, но мы рассмотрим несколько «бюджетных» моделей. В таблице 6 представлены интересующие нас модели.

Таблица 6. Модели жестких дисков.

Жесткие диски.	Цена.
HDD 80 Gb SATA-II 300 Seagate Barracuda 7200.9 <380811AS> 7200rpm 8Mb	1611,64 р.
HDD 120 Gb SATA-II 300 Seagate Barracuda 7200.9 <3120811AS> 7200rpm 8Mb	2105,96 р.
HDD 160 Gb SATA-II 300 Seagate Barracuda 7200.9 <3160812AS> 7200rpm 8Mb	2166,91 р.

Из имеющихся моделей выберем жесткий диск Seagate Barracuda 7200.9 <3160812AS> 7200rpm 8Mb 160 Gb SATA-II 300, так как он имеет наивысший показатель в соотношении «цена-объем», то есть за каждый Гбайт мы платим меньше чем в других рассматриваемых моделях. На рисунке 21 представлен жесткий диск Seagate Barracuda 7200.9 <3160812AS> 7200rpm 8Mb 160 Gb SATA-II 300.

Рис 5. Внешний вид жесткого диска Seagate Barracuda 7200.9 <3160812AS> 7200rpm 8Mb 160 Gb SATA-II 300.

Технические характеристики жесткого диска Seagate Barracuda 7200.9 <3160812AS> 7200rpm 8Mb 160 Gb SATA-II 300 приведены в таблице 7.

Таблица 7. Техническая характеристика жесткого диска Seagate Barracuda 7200.9 <3160812AS> 7200rpm 8Mb 160 Gb SATA-II 300.

Производитель	Seagate Barracuda
Модель	160 Gb Seagate Barracuda 7200.9 <3160812AS>
Серия	Seagate Barracuda 7200.9
Рабочая емкость	160 Гб (Здесь 1 Гб=1000 000 000 Байт)
Среднее время доступа	8.5 мс
Тип подшипников	Гидродинамический (FDB)
Интерфейс	SATA-II с поддержкой Native Command Queuing (NCQ) (Совместимо с SATA-I или SATA150 контроллерами)
Внутренний кэш	8 Мб
Скорость вращения шпинделя	7200 оборотов/мин.
Уровень шума	29 дБ (2.9 Бел) в режиме ожидания или 32 дБ (3.2 Бел) в режиме поиска
Максимальные перегрузки	60G длительностью 2 мс при работе; 300G длительностью 3 мс в выключенном состоянии
Пропускная способность интерфейса	300 Мб/сек
Размеры (ширина х высота х глубина)	101,6 x 26,1 x 147,0 мм
Вес	605…грамм
Размеры упаковки	14.5 х 10.2 х 2.6 см
Вес брутто	0…619 кг
Рабочая температура	0° - 60°C

1.5 Выбор оперативной памяти

Оперативная память выбирается исходя из характеристик материнской платы. Для данной материнской платы нужно выбрать память с характеристиками: DDR2 800/667/533/400 DIMM (1.8V). Для того чтобы система работала с максимальным КПД, выбираем оперативную память с рабочей частотой не менее 800 МГц и пропускной способностью 6,4 Гб/с.

Таблица 8. Оперативная память.

Память	Цена
Kingston DDR-II DIMM 512Mb <PC-6400> CL5	3199,58 р.
HYUNDAI/HYNIX DDRII 512Mb 800Mhz <PC-6400>	2404,15 р.
Original SAMSUNG DDR-II DIMM 512 Mb <PC-5300>	2877,93 р.

Из приведенных вариантов наиболее подходящей моделью является: HYUNDAI/HYNIX DDRII 512Mb 800Mhz <PC-6400> (Рис 22), как по цене, так и по Необходимым характеристикам.

Рис 6. Микросхема оперативной памяти.

В таблице 9 приведены технические характеристики оперативной памяти.

Таблица 9. Характеристика оперативной памяти.

Тип	DDR-II PC-6400
Частота шины	800 МГц
Пропускная способность	6,4 Гб/с
Объем	512 Мб
Гарантия	60 мес
Тип поставки	OEM

1.6 Выбор корпуса системного блока

Выбираем корпус исходя из финансово-экономических соображений (дешевый), хотя лично я рекомендую выбирать корпуса системных блоков не дешевле 2500 рублей. Чем дороже корпус, тем толще его стенки, а следовательно меньше резонанс и электромагнитное излучение. Также дорогие корпуса более качественно собраны и имеют хорошую звукоизоляцию. На рис 23 изображен выбранный мною корпус, а в таблице 10 представлены его характеристики.

Рис 7. Корпус Microtech CX GL 1350.

В корпусе имеется стандартный блок питания мощностью 350 ватт. Этого вполне хватит для обеспечения энергетических потребностей всех компонентов системы. Так же в нем заложен запас для дальнейшего усовершенствования системы.

Таблица 10. технические данные корпуса Microtech CX GL 1350.

Производитель	Microtech
Модель	CX GL 1350
Описание	Корпус ATX
Тип оборудования	Minitower
Цвета использованные в оформлении	Черный
Материал	Сталь 0.5~0.6 мм
Мощность блока питания	350 Вт
Отсеков 3,5 дюйма	1+ 1 для FDD с щелевой загрузкой
Отсеков 5,25 дюйма	3
Внутренних отсеков 3,5 дюйма	1
Формат	ATX
Размещение блока питания	Вертикально
Индикаторы	HDD, Power
Охлаждение	Место для 1 вентилятора 80х80 мм передней стенке
Кнопки	Power, Reset
Блок питания	ATX 24+4 pin или 20+4 pin
Разъемы для подключения HDD/FDD/SATA	4/1/0
Размеры (ширина х высота х глубина)	185 x 340 x 450 мм
Размеры упаковки (измерено в НИКСе)	45.5 х 20 х 35.5 см
Вес брутто (измерено в НИКСе)	4.9 кг

1.7 Выбор монитора

Если проанализировать развитие мониторов за последние 10 лет, то прогресс очевиден. Нынешняя мода диктует свои законы, но технические решения основанные на ЭЛТ мониторах не исчерпали себя. Мониторы на электронно-лучевых трубках уже не выпускают, но на складах и в наличии они еще имеются. Для домашнего компьютера я выбрал монитор на электронно-лучевой трубке, модель 17" MONITOR 0.20 Samsung SyncMaster 795MB+ <White>. Монитор изображен на рис 24, его технические характеристики показаны в таблице 11.

Рис 8. Монитор Samsung SyncMaster 795MB+ <White>

Таблица 11. Характеристика монитора Samsung SyncMaster 795MB

Модель:	17" MONITOR 0.20 Samsung SyncMaster 795MB <White>
Цвет	Белый
Диагональ	17" (43.2 см)
Видимая область	16" (40.6 см)
Точка	0.2 мм по горизонтали
Тип ЭЛТ	Теневая маска
Частота горизонтальной развертки	30 - 85 кГц
Частота вертикальной развертки	50 - 160 Гц
Максимальное разрешение	1600 x 1200 @ 68 Гц
Рекомендуемое разрешение	1280 x 1024 @ 75 Гц или 1024 x 768 @ 85 Гц
Полоса пропускания	185 МГц
Соответствие стандартам	ТСО 03
Память	3 заводских 8 пользовательских режимов
Интерфейс	VGA (15-пиновый коннектор D-Sub)
Потребление энергии	80 ватт - максимальное, 2 ватта - в режиме ожидания
Размеры (ширина х высота х глубина)	401 x 410 x 378 мм
Вес	14.3 кг
Размеры упаковки	402 x 412 x 402 мм
Вес брутто	16.2 кг

1.8 Колонки, устройства ввода-вывода и чтения-записи

Выбор колонок и клавиатуры с мышью для нас не так важен, так как эти элементы системы легко заменить на более совершенные при наличии финансовых средств. Из перечня устройств чтения- записи я выбрал хорошо зарекомендовавшие себя в работе и по срокам службы модели. Исходя из этих соображений, таблица устройств ввода-вывода и чтения-записи будет выглядеть так:

Таблица 12. Колонки, устройства ввода-вывода и чтения-записи.

Привод:	NEC DVD+/-RW NEC AD7170A-0B RAM black (ND4570)	1084,6
FDD- дисковод:	SAMSUNG 3,5" Samsung White	196,18
Клавиатура:	A4-Tech KBS-720 <PS/2> 104КЛ	148,97
Мышь:	A4-Tech 2X Click Optical Mouse <OP-620D-Black> (RTL) PS/2 4but+Roll	149,32
Колонки:	Genius SP-P110 Beige (1W)	150,32

Исходя из выбранных устройств, составим конечную спецификацию компьютерной системы, которая приведена в таблице 13.

Таблица 13. Конечная спецификация компьютерной системы.

	Комплектующие	Цена
Мат. плата:	Gigabyte GA-M55plus-S3G Soc-AM2 nF6100 DDRII ATX SATA AC'97 8ch. LAN-Gbt +VGA 1394	2515,8 р.
Процессор	Процессор AMD Soc-AM2 Athlon 64 - 3000/512Kb (OEM).	3025.9 р.
Операт. память	HYUNDAI/HYNIX DDRII 512Mb 800Mhz <PC-6400>
Жесткий диск	Seagate Barracuda 7200.9 <3160812AS> 7200rpm 8Mb 160 Gb SATA-II 300.	2166,91 р.
Видеокарта	встроенная	---------
Дисковод FDD	SAMSUNG 3,5" Samsung White	196.18 р.
Привод	NEC DVD+/-RW NEC AD7170A-0B RAM black (ND4570)	1084.6 р.
Корпус	Minitower <5005650> CX GL 1350 Black ATX 350W (24+4пин)	744,88 р.
Монитор	Samsung SyncMaster 795MB+ <White>	1800 р.
Клавиатура	Minitower <5005650> CX GL 1350 Black ATX 350W (24+4пин)	145.97 р.
Колонки	Genius SP-P110 Beige (1W)	150.32 р.
Мышь	A4-Tech 2X Click Optical Mouse <OP-620D-Black> (RTL) PS/2 4but+Roll	149.32 р.
	Итого	11979.88 р.

Использованная литература и материалы

Д. Донцов, «Железо». Питер 2005.

Материалы, опубликованные на сайтах:

http://www.terralab.ru

http://www.ferra.ru

http://www.seagate.com

http://www.nix.ru

http://gigabyte.com

http://www.samsung.com

http://www.NewsIT.ru

http://www.tradecomp.ru

http://www.amd.com