Статья добавлена: 01.09.2022
Категория: Статьи
ARM процессоры. RISC архитектура.
ARM архитектура объединяет в себе семейство как 32, так и 64-разрядных микропроцессорных ядер, разработанных и лицензируемых компанией ARM Limited. Компания ARM Limited занимается сугубо разработкой ядер и инструментария для них (средства отладки, компиляторы и т.д), но никак не производством самих процессоров. Компания ARM Limited продает лицензии на производство ARM процессоров сторонним фирмам. Многие известные компании уже получили лицензию на производство ARM процессоров, например, AMD, Atmel, Altera, Cirrus Logic, Intel, Marvell, NXP, Samsung, LG, MediaTek, Qualcomm, Sony Ericsson, Texas Instruments, nVidia, Freescale и многие другие.
ARM процессор - мобильный процессор для смартфонов и планшетов. Производительность CPU и GPU в различных SoC (System-оn-Chip) может значительно отличаться. ARM - это название архитектуры и одновременно название компании, ведущей ее разработку. Аббревиатура ARM расшифровывается как (Advanced RISC Machine или Acorn RISC Machine), что можно перевести как: усовершенствованная RISC-машина.
Некоторые компании, получившие лицензию на выпуск ARM процессоров, создают собственные варианты ядер на базе ARM архитектуры. Как пример можно назвать: DEC StrongARM, Freescale i.MX, Intel XScale, NVIDIA Tegra, ST-Ericsson Nomadik, Qualcomm Snapdragon, Texas Instruments OMAP, Samsung Hummingbird, LG H13, Apple A4/A5/A6 и HiSilicon K3.
Чем отличается архитектура ARM от x86 процессоров? На базе ARM процессоров сегодня работает фактически любая электроника: КПК, мобильные телефоны и смартфоны, цифровые плееры, портативные игровые консоли, калькуляторы, внешние жесткие диски и маршрутизаторы. Все они содержат в себе ARM-ядро, поэтому можно повторить, что ARM — это мобильные процессоры для смартфонов и планшетов.
ARM процессор представляет из себя SoC, или "систему на чипе". SoC система, или "система на чипе", может содержать в одном кристалле, помимо самого CPU, и остальные части полноценного компьютера. Это и контроллер памяти, и контроллер портов ввода-вывода, и графическое ядро, и система геопозиционирования (GPS). В нем может находится и 3G модуль, а также многое другое.
Если рассматривать отдельное семейство ARM процессоров, например, Cortex-A9 (или любое другое), нельзя сказать, что все процессоры одного семейства имеют одинаковую производительность или все снабжены GPS модулем. Все эти параметры сильно зависят от производителя чипа и того, что и как он решил реализовать в своем продукте.
Сама по себе RISC (Reduced Instruction Set Computer) архитектура подразумевает под собой уменьшенный набор команд. Что соответственно ведет к очень умеренному энергопотреблению. Ведь внутри любого ARM чипа находится гораздо меньше транзисторов, чем у его аналога из х86 линейки. Кроме того, в SoC-системе все периферийные устройства находится внутри одной микросхемы, что позволяет ARM процессору быть еще более экономным в плане энергопотребления.
Статья добавлена: 31.08.2022
Категория: Статьи
Основные технические характеристики USB 4.
Некоммерческая организация USB Implementers Forum объявила о запуске USB 4 — новой версии популярного разъема. Максимальная пропускная скорость обновленного разъема составит до 40 Гбит/c. Это вдвое больше, чем у USB 3.2 Gen 2×2 и столько же, сколько у Thunderbolt 3 (Type-C), который вышел еще в 2015 году.
В USB 4 будет новый базовый протокол, основанный на Thunderbolt 3. Максимальная скорость будет до 40 Гбит/с, сохранится обратная совместимость с USB 3.2, USB 2.0 и Thunderbolt 3. Пропускная мощность USB 4 составляет 100 Вт, как у Thunderbolt 3. Этой мощности и скорости 40 Гбит/c хватит для подключения двух мониторов с разрешением 4К или одного 5К-дисплея. Во многом USB 4 повторяет характеристики трехлетнего Thunderbolt 3, но обойдётся дешевле производителям железа. А значит, его потенциально задействуют в гораздо большем количестве девайсов. Как и Thunderbolt 3, он будет использоваться не только в компьютерах, но и в мониторах и внешних видеокартах (eGPU). Первые гаджеты с поддержкой USB 4 планировали выпустить ориентировочно в начале 2021 года.
В четвертом поколении интерфейса USB добавлена поддержка новых функций, новый открытый стандарт позволит заменить Thunderbolt 3. При этом компания Intel, владеющая Thunderbolt, не планирует от него отказываться — вместо этого она добивается сосуществования этих интерфейсов со схожими функциями. Взамен Intel предложит производителям уровень поддержки, недоступный для открытых решений.
USB 4 станет альтернативой для бюджетных ноутбуков и компьютеров. USB Implementers Forum планирует стандартизировать все перечисленные возможности, однако производитель сам будет решать, какие из них реализовать в своем устройстве. Несмотря на открытость USB 4, он будет совместим только со стандартом USB Type-C. Полные спецификации USB 4 обещали опубликовать во второй половине 2020 года, однако устройства с его поддержкой планировали выпустить не раньше 2021 года.
Тем самым USB Implementers Forum хочет поставить точку в многолетней истории USB-A. Спецификация USB 4 является серьезным обновлением для архитектуры USB следующего поколения она удваивает пропускную способность USB и позволяет использовать несколько протоколов передачи видео и данных одновременно.
Статья добавлена: 31.08.2022
Категория: Статьи
Требования к напряжению питающей сети компьютеров.
Для нормальной работы компьютера, напряжение питающей сети должно быть достаточно стабильным, а уровень помех в ней не должен превышать предельно допустимой величины. При подключении компьютера к сети переменного тока, от которой питаются устройства большой мощности, перепады напряжения, возникающие при включении и выключении этого оборудования, немедленно сказываются на его работе. При работе мощных агрегатов в сети могут возникать переходные процессы (всплески напряжения) амплитудой до 1000В и выше, которые могут просто вывести из строя блок питания компьютера. Если для питания компьютера используется отдельная линия, то и это не исключает появления в ней выбросов напряжения, поскольку это зависит от качества всей сети энергоснабжения здания или района. Выбирая место и способ подключения системы к сети, необходимо соблюдать следующие правила:
подключение компьютеров осуществлять к отдельным линиям питания со своими предохранителями (желательно автоматическими);
перед подключением необходимо проверить сопротивление шины заземления (оно должно быть низким);
выходное напряжение линии должно находиться в допустимых пределах, и не должно быть помех и всплесков напряжения;
подключение компьютера к сети должно производится с помощью трехштырьковых вилок, нельзя пользоваться переходниками для розеток с двумя гнездами, поскольку система при этом останется без заземления;
не пользуйтесь без крайней необходимости удлинителями (выбирайте те из них, которые рассчитаны на подключение мощных потребителей энергии) ведь уровень помех в сети возрастает при увеличении внутреннего сопротивления линии, т. е. чем длиннее соединительные провода и чем меньше их сечение, тем он выше;
для подключения устройств, не имеющих отношения к компьютерам, лучше использовать другую розетку.
Холодильники, кондиционеры, кофеварки, копировальные аппараты, лазерные принтеры, обогреватели, пылесосы и мощные электроинструменты тоже отрицательно влияют на качество питающего компьютер напряжения. Любое из этих устройств, включенное в одну розетку с компьютером, может стать причиной его сбоя.
Кроме того копировальные аппараты и лазерные принтеры потребляют слишком большую мощность, и их только из-за этого уже не стоит включать в одну розетку с компьютером.
Нельзя, чтобы вся электросеть офиса представляла собой последовательную цепочку проводов и розеток, в этом случае, качество напряжения для компьютеров, подключенных к последним розеткам в этой цепи оставляет желать лучшего.
Статья добавлена: 30.08.2022
Категория: Статьи
Технологии для тонких, эффективных и ярких экранов или дисплеев.
OLED является новой технологией, с помощью которой можно производить тонкие, гибкие и яркие дисплеи. OLED-дисплеи изготовляются из органических светоизлучающих материалов и поэтому OLED-дисплеи не требуют подсветки и поляризационных фильтрующих систем, которые используются в LCD-дисплеях. OLED (Organic Light-Emitting Diode – органический светоизлучающий диод) – это диод, изготовленный из органических соединений, который излучает свет при пропускании через него тока.
OLED-дисплеи в устройствах можно сделать гибкими, тонкими и прозрачными. Существуют два вида OLED-дисплеев - PMOLED и AMOLED. Разница заключается в способе управления матрицей - это может быть либо пассивная матрица (PM) или активная матрица (AM).
В настоящий момент применяются три основных схемы реализации цветных OLED (рис. 1,2,3):
схема с раздельными цветными эмиттерами;
схема WOLED + CF (белые эмиттеры + цветные фильтры);
схема с конверсией коротковолнового излучения.
Самый эффективный и логичный вариант реализации цветных OLED — это формирование структур с раздельными эмиттерами (рис.1). Этот вариант и самый эффективный с позиции использования энергии, но он реализуется с определенными технологическими трудностями.
Статья добавлена: 02.09.2022
Категория: Статьи
Модуль лазер-сканер формирующий сразу два луча при сканировании (пример).
Модуль лазер-сканер принтера обеспечивает формирование лазерного луча и его перемещение по поверхности фотобарабана (фоторецептора). Лазер представляет собой полупроводниковый лазер, работающий в красном диапазоне. В этой модели принтера используется сдвоенный лазер, формирующий сразу два луча. За счет этого скорость создания изображения сразу увеличивается вдвое.
Луч лазера отражается от вращающегося полигонального зеркала, которое обеспечивает сканирование луча по поверхности фотобарабана т. е. от его граней отражается лазерный луч и попадает на поверхность фотобарабана (см. рис. 1).
Для синхронизации работы лазера и определения моментов, когда луч находится в начале строки, применяется фотодетектор - датчик луча (Beam). Импульсный сигнал, формируемый этим фотодетектором, подается на микроконтроллер и определяет момент начала передачи данных.
Общий принцип работы блока лазер-сканер демонстрируется на рис. 2.
Статья добавлена: 26.08.2022
Категория: Статьи
Операционные усилители. Устройство и принцип действия.
Операционным усилителем (ОУ) называют усилитель напряжения, предназначенный для выполнения различных операций с аналоговыми сигналами: их усиление или ослабление, сложение или вычитание, интегрирование или дифференцирование, логарифмирование или потенцирование, преобразование их формы и др. Все эти операции ОУ выполняет с помощью цепей положительной и отрицательной обратной связи, в состав которых могут входить сопротивления, емкости и индуктивности, диоды, стабилитроны, транзисторы и некоторые другие электронные элементы. Поскольку все операции, выполняемые при помощи ОУ, могут иметь нормированную погрешность, то к его характеристикам предъявляются определенные требования.
Требования эти в основном сводятся к тому, чтобы ОУ как можно ближе соответствовал идеальному источнику напряжения, управляемому напряжением с бесконечно большим коэффициентом усиления. А это значит, что входное сопротивление ОУ должно быть равно бесконечности, а следовательно, входной ток должен быть равен нулю. Выходное сопротивление должно быть равно нулю, а следовательно, нагрузка не должна влиять на выходное напряжение. Частотный диапазон усиливаемых сигналов должен простираться от постоянного напряжения до очень высокой частоты. Поскольку коэффициент усиления ОУ очень велик, то при конечном значении выходного напряжения напряжение на его входе должно быть близким к нулю.
Входная цепь ОУ обычно выполняется по дифференциальной схеме, а это значит, что входные сигналы можно подавать на любой из двух входов, один из которых изменяет полярность выходного напряжения и поэтому называется инвертирующим, а другой не изменяет полярности выходного напряжения и называется — неинвертирующим.
Статья добавлена: 29.08.2022
Категория: Статьи
Меры предосторожности от электростатических явлений при профилактическом обслуживания ПК.
Регулярная чистка – это одна из самых важных операций профилактического обслуживания, но чистка неожиданно стала причиной неисправности компьютера (если, например, вовремя не отвести накопившийся статический заряд, то это может привести к неработоспособности различные компоненты компьютера). Характер проявления неисправности (по словам хозяина): компьютер после нажатия на кнопку включения электропитания «зависает», нет звуковых и текстовых сообщений на экране, не реагирует на нажатия на клавиши клавиатуры и «мышку», т. е. не подает признаков «жизни». Проверка компьютера показала, что информация соответствует истине.
Тщательная регулярная чистка – это одна из самых важных операций профилактического обслуживания. Причиной многих неприятностей является пыль, которая оседает внутри компьютера. Пыль является теплоизолятором, который ухудшает охлаждение системы, в результате этого сокращается срок службы компонентов и увеличивается перепад температур при прогреве компьютера В пыли обязательно содержатся токопроводящие частицы, что может привести к возникновению утечек и даже коротких замыканий между электрическими цепями (недаром в аппаратуре военного назначения для защиты схем от влияния пыли, влаги и т.п. платы с электронными компонентами обычно покрывают специальным лаком). Некоторые вещества, содержащиеся в пыли, могут ускорить процесс окисления контактов, что приведет в конечном счете к нарушениям электрических соединений. В любом случае аккуратно и квалифицированно проведенная чистка компьютера пойдет ему только на пользу.
Для того чтобы качественно и профессионально почистить компьютер и все его компоненты, необходимо использовать специальные инструменты и соответствующие по качеству расходные материалы.
Прежде всего необходим специальный раствор для чистки контактов, баллончик со сжатым воздухом, маленькая щетка, поролоновые чистящие тампоны и заземленный наручный браслет для снятия статических зарядов электричества.
Статья добавлена: 25.08.2022
Категория: Статьи
Некоторые причины возникновения отказов электронных схем.
Современные технологии изготовления различного вида печатных плат и безсвинцовые технологии пайки - экологичны и эффективны, но они (в определенных условиях) порождают ряд явлений, приводящих к отказам. Достаточно часто, в разговорах со специалистами по ремонту персональных компьютеров, можно услышать: «пропаял контакты микросхем, разъемов неисправной платы и она заработала, неисправность исчезла». Обычно такое «волшебство» пропайки объясняют плохим качеством паяного соединения, но действительно ли это так?
Есть и более реальное объяснение. «Усы» олова — это микроскопические проростки металла из мест пайки на печатной плате, являются причиной возникновения отказов электронных схем из-за замыканий между контактами и проводниками. Общеизвестен факт, что отрицательное воздействие внешней среды непосредственно сказывается на показателях надежности печатных узлов и сборок, выполненных по современным технологиям.
Например, при внимательном обзоре (с помощью электронного микроскопа с выводом изображения на экран монитора) было обнаружено замыкание контактов микросхемы на системной плате (см. рис. 1). Причина замыкания - «усы» олова. Один «усик» может пропускать около 30 мА — что более чем достаточно для повреждения цифровых схем.
Что способствует появлению «усов»? Оказывается, что они могут расти при температуре и влажности окружающей среды или в вакууме, а также при постоянных или изменяющихся температурах (хотя варьирование температуры может способствовать их росту). Кончики «усов» соразмерны атому. За достаточное время они протолкнутся через любое покрытие.
Поэтому при работе с безсвинцовыми припоями возникает ряд проблем, которые связаны с их физическими свойствами. Поэтому паяльные станции должны быть специально адаптированы для работы с новыми припоями. Основные проблемы, которые могут возникнуть при пайке безсвинцовыми припоями:
,,, ,,,
Статья добавлена: 25.08.2022
Категория: Статьи
Оптоволоконные линии связи (ликбез).
Волоконная оптика используется как коммуникационная среда, соединяющая электронные устройства. Волоконно-оптическая связь может быть организована между компьютером и его периферийными устройствами, между двумя телефонными станциями или между станком и его контроллером на автоматизированном заводе. Применение волоконной оптики связано с преобразованием электрического сигнала в световой и обратно, стоимость волоконной оптики достаточно высока, но преимущества волоконной оптики определяемые уникальными характеристиками оптоволокна делают его наиболее подходящей передающей средой во множестве различных областей техники. Эти уникальные характеристики оптоволокна органично согласовываются, позволяя передавать данные с высокой скоростью на большие дистанции и с небольшим числом ошибок. Оптоволоконные линии обеспечивают:
- широкую полосу пропускания линии;
- нечувствительность линий к электромагнитным помехам;
- низкие потери;
- малый вес и малый размер;
- безопасность и секретность.
Важность каждого из этих достоинств зависит от конкретного применения оптоволоконных линий. В одном случае широкая полоса пропускания и низкие потери являются самыми ценными характеристиками. В других случаях важна безопасность и секретность передачи данных, которые легко обеспечиваются при использовании волоконной оптики.
Оптическое волокно является сверхбезопасной средой для передачи информации. Оно не излучает волны, которые могут быть получены близко расположенной антенной. Подсоединиться к оптоволокну крайне тяжело, поэтому все рассматривают оптическое волокно как информационную среду, обеспечивающую надежную защиту передаваемой информации.
Оптическое волокно при передаче информации телефонных разговоров или компьютерных данных играет ту же роль, что и медный провод, но по волокну переносится свет, а не электрический сигнал. Средой переносящей информацию является оптическое волокно (тонкая стеклянная или пластиковая нить). В связи с этим появляется множество преимуществ, что позволяет использовать оптическое волокно как несущую среду в различных областях техники — от телефонии до компьютеров и систем автоматизации.
Статья добавлена: 24.08.2022
Категория: Статьи
Варианты контроля и исправления ошибок памяти (контроль четности, код коррекции ошибок).
Статистическая вероятность возникновения ошибок памяти в современных настольных компьютерах составляет примерно одну ошибку в несколько месяцев. При этом количество ошибок зависит от объема и типа используемой памяти. Подобный уровень ошибок может быть приемлемым для обычных компьютеров, не используемых для работы с важными приложениями. В этом случае цена играет основную роль, а дополнительная стоимость модулей памяти с поддержкой контроля четности и кода ECC себя не оправдывает.
Применение не отказоустойчивых к ошибкам компьютеров рискованно и предполагает отсутствие ошибок памяти при эксплуатации систем. При этом также учитывается, что совокупная стоимость потерь, вызванная ошибками в работе памяти, будет меньше, чем затраты на приобретение дополнительных аппаратных устройств для определения таковых ошибок.
Тем не менее ошибки памяти вполне могут стать причиной серьезных проблем: например, представьте себе указание неверного значения суммы в банковском чеке. Ошибки в работе оперативной памяти серверных систем зачастую приводят к “зависанию” последних и отключению всех клиентских компьютеров, соединенных с серверами по локальной сети. Наконец, отследить причину возникновения проблем в компьютерах, не поддерживающих контроль четности или код ECC, крайне сложно. Последние технологии по крайней мере однозначно укажут на оперативную память как на источник проблемы, тем самым экономя время и усилия системных администраторов.
Статья добавлена: 24.08.2022
Категория: Статьи
Организация сервисного и технического обслуживания ИБП (ликбез).
Источники бесперебойного питания (ИБП) средней и большой мощности и системы на их основе, являются установками автоматического непрерывного функционирования и не требуют оперативного вмешательства в их работу. Однако, как и любое оборудование, ИБП требуют определенных действий по техническому обслуживанию (ТО), направленных на продление срока службы, снижение вероятности поломок с течением времени. В общем случае, суть проблемы заключается в своевременном техническом обслуживании оборудования с целью устранения вышеперечисленных факторов и прогнозирования отказа. Условия эксплуатации системы бесперебойного питания влияют и на электронную часть оборудования. Запыленность помещения ведет к образованию токопроводящих связей на электронных платах и как следствие к их преждевременному выходу из строя. Пыль является причиной увеличения контактного сопротивления исполнительных механизмов (контрольные контакты, силовые цепи). Запыленность негативно сказывается на работе механических частей оборудования:
- выход из строя вентиляторов;
- снижение эффективного охлаждения силовых элементов, их перегрев и как следствие выход из строя оборудования в целом.
Как показывает опыт создания и обслуживания многих систем средней и большой мощности, в запыленных помещениях очистку внутренних вентиляторов источников полезно провести уже через год эксплуатации. Через 2-3 года полезно проводить проверку состояния аккумуляторов, т.к. встречающийся перегрев аккумуляторов в летнее время или из-за плохого кондиционирования помещения, приводит к их разрушению и последующей аварии ИБП. Электролитические конденсаторы (из-за высыхания электролита) могут потребовать замены через 4-7 лет. Согласно рекомендациям ведущих производителей ИБП, замену конденсаторов принято делать при замене аккумуляторных батарей (АБ), которая производится обычно через 5-8 лет в зависимости от типа батарей и условий эксплуатации. Периодическая очистка вентиляторов, своевременная замена неисправных элементов батарей или замена всей АБ, электролитических конденсаторов, выявление внутренних неисправностей, которые проявляются только в особых режимах работы ИБП, позволяет продлить срок безаварийной эксплуатации, повышает надежность электроснабжения защищаемого оборудования. ИБП являются сложными устройствами, выполняющими функции поддержания качества питания и резервного питания критических систем, которые подвержены сбоям, и сервисное обслуживание является для них обязательным. Без соответствующего обслуживания все ИБП рано или поздно перестанут корректно функционировать по причине выработки ресурса компонентов, например, батарей или конденсаторов. Для надежной работы и безаварийной эксплуатации систем гарантированного электропитания (СГЭ) на базе источников бесперебойного питания рекомендуется проводить профилактическое (сервисное) обслуживание силового модуля ИБП и аккумуляторных батарей с периодичностью один-два раза в год. В организациях и предприятиях не всегда имеются специалисты, за которыми можно закрепить эту достаточно сложную работу. Поскольку штатные сотрудники предприятия зачастую обслуживают большое количество другой техники, до решения проблем с ИБП у них просто "не доходят руки". В таких случаях (и при наличии большого количества ИБП на предприятии) имеет смысл заключить договор на обслуживание с фирмой, специализирующейся на проведении профилактики и ремонта ИБП, квалифицированный персонал которой обладает в этой области достаточным опытом. При этом профессиональное обслуживание предполагает следующий перечень основных работ:
- регулярный профилактический внешний осмотр ИБП;
- проверка настроек и поддержание общей работоспособности устройства;
- оперативный выезд специалиста для устранения неисправностей;
- замеры напряжения и других параметров электросети, сравнение их с предельно допустимыми значениями и фиксирование информации в специальном журнале;
- своевременная замена аккумуляторных батарей ИБП и других "расходных" материалов ведение журнала отказов и разработка эффективных мер по их сокращению;
- консультативная помощь по эксплуатации ИБП и др.
При этом выделить из вышеуказанного списка наиболее значимый элемент достаточно сложно: все они в целом обеспечивают максимальную сохранность Вашего оборудования. Поэтому сервисное обслуживание ИБП также часто называют комплексным. Для подтверждения этих рекомендаций приведем список типовых процедур при произведении регламентно-профилактических работ ИБП, который был взят с сайта одной из фирм:
... ...
Статья добавлена: 23.08.2022
Категория: Статьи
Эффективность технологии Speed Shift (Skylake).
В процессорах Skylake появилось революционное нововведение – технология Speed Shift, суть которой заключается в том, что процессору теперь даётся куда большая свобода действий в управлении собственными энергосберегающими состояниями.
Обычно современные процессоры уже могли самостоятельно, то есть без участия операционной системы, переключать свою частоту между номинальным состоянием и турборежимом. Однако переход в экономичные состояния с пониженными напряжениями и частотами требует непосредственного участия операционной системы (ОС). Команды к снижению частот даёт именно она, предварительно обратившись к микропрограмме и выяснив, какие режимы со сниженным энергопотреблением может предложить конкретный экземпляр CPU.
В результате переключение в любое экономичное состояние – это целый комплекс мероприятий, на который требуется немалое время. Ещё хуже дело обстоит с выходом из таких режимов. Процессор должен проинформировать операционную систему, о том, что что-то произошло, затем система должна обработать эту информацию и передать процессору команду на переключение частоты – такая цепочка действий занимает до 30 мс.
Внедрение же Speed Shift даёт процессору большую самостоятельность. Да, он сохраняет свою подчинённость операционной системе, которая может перевести его на более низкую частоту, например для экономии энергии в заканчивающейся батарее мобильного устройства. Но рутинные вопросы переключения энергосберегающих состояний процессор теперь берёт полностью на себя, что существенно улучшает время реакции и позволяет входить в энергосберегающие режимы и выходить из них за единицы миллисекунд.
Версия сайта для слабовидящих
