Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Принципы построения и компоненты
накопителей SSD.
SSD-контроллер. SSD-контроллер твердотельного диска (см. рис. 1 а,б) обеспечивает выполнение операций чтения/записи, и управление структурой размещения данных. Основываясь на матрице размещения блоков, в какие ячейки уже проводилась запись, а в какие еще нет, контроллер должен оптимизировать скорость записи и обеспечить максимально длительный срок службы SSD-диска. Вследствие особенностей построения NAND-памяти, работать с ее каждой ячейкой отдельно нельзя. Ячейки объединены в страницы объемом по 4 Кбайта, и записать информацию можно, только полностью заняв страницу. Стирать данные можно по блокам, которые равны 512 Кбайт. Все эти ограничения накладывают определенные обязанности на правильный интеллектуальный алгоритм работы контроллера. Поэтому, правильно настроенные и оптимизированные алгоритмы контролера могут существенно повысить производительность и долговечность работы SSD-диска. В контроллер входят следующие основные элементы:
- Processor - как правило, 16-ти или 32-х разрядный микроконтроллер. Выполняет инструкции микропрограммы, отвечает за перемешивание и выравнивание данных на Flash, диагностику SMART, кеширование и безопасность.
- Error Correction (ECC) - блок контроля и коррекции ошибок ECC;
- Flash Controller - включает адресацию, шину данных и контроль управления микросхемами Flash памяти;
- DRAM Controller - адресация, шина данных и управление DDR/DDR2/SDRAM кэш памятью;
- I/O interface - отвечает за интерфейс передачи данных на внешние интерфейсы SATA, USB или SAS;
- Controller Memory - состоит из ROM памяти и буфера. Память используется процессором для выполнения микропрограммы и как буфер для временного хранения данных. При отсутствии внешней микросхемы RAM памяти выступает в роли единственного буфера данных SSD.
Flash память. Флэш-память - это одна из разновидностей энергонезависимой памяти (nonvolatile memory). В основе работы запоминающей ячейки данного типа памяти лежит физический эффект связанный с лавинной инжекцией зарядов в полевых транзисторах (эффект Фаули-Нордхайма). Как и в случае EEPROM, содержимое флэш-памяти программируется электрическим способом, однако по сравнению с той же EEPROM она обладает более высокой скоростью доступа и довольно быстрым процессом стирания информации.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Интерфейс DVI. DVI (Digital Visual Interface) продвигался группой компаний, известной под именем DDWG (в нее входят такие гиганты, как Intel, IBM, NEC, Hewlett-Packard и Compaq, Silicon Image, а позже в этот альянс влились и компании, продвигавшие ранее стандарт DFP. Интерфейс поддерживает протокол TMDS, однако вместо одного применяет двухканальное соединение, поэтому максимальное разрешение при использовании DVI может достигать 2048x1536х60 Гц и даже выше.
В спецификации DVI выделяют разъемы DVI-D (рис. 1,б) — для подключения цифровых мониторов, а также более универсальный DVI- I (рис. 4, а). Чаще всего используется последний, в котором есть три ряда по восемь контактов, а также отдельно вынесенная группа из четырех контактов, разделенных контактом «земля». Именно последняя, а также несколько контактов из группы цифровых передают аналоговый сигнал.
С помощью специального переходника к разъему DVI-I всегда можно подключить монитор с интерфейсом VGA. Предусмотрена также и совместимость со стандартами P&D и DFP, что является немаловажным для продвижения DVI-I. Ведь именно условие несовместимости мешало производителям видеокарт выпускать последние с цифровым интерфейсом, в то время как большинство мониторов были аналоговыми. А производители ЖК-мониторов, в свою очередь, не могли выпускать дисплеи с цифровым интерфейсом при отсутствии на рынке соответствующих графических адаптеров.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Двоичная и шестнадцатеричная
система в
компьютерной технике.
Процессоры работают с командами и данными, представленными в двоичной системе счисления (двоичном виде). В двоичной системе используют только две цифры 1 и 0.
Двоичная система является (как и десятичная, в которой используют десять цифр: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0) позиционной системой счисления. Например, десятичное число 5643 состоит из четырех цифр, каждая цифра является десятичным разрядом (5 – старший разряд, а 3 – младший разряд десятичного числа). Младший разряд – это разряд с весом «1» ), следующий, более старший разряд - с весом каждой единицы равным «10» , следующий, более старший разряд - с весом каждой единицы равным «100», и т. д..
Статья добавлена: 17.04.2019
Категория: Статьи
Бесколлекторные двигатели.
Бесколлекторный двигатель (прямоприводной электродвигатель постоянного тока, вентильный двигатель, электронный двигатель) вы встретите и в приводах НDD, и в лазерных принтерах (он применяется для перемещения лазерного луча и для механизма протяжки), все вентиляторы (и блока питания и процессора) имеют подобный принцип работы. Кроме того, этот двигатель вы встретите и в бытовой технике – в любом магнитофоне, видеомагнитофоне и видеоплеере, видеокамере и т.д. Одним словом, там, где требуется постоянная, высокая и стабильная скорость вращения – там применяются бесколлекторные электродвигатели.
Этот тип двигателя характеризуется следующими преимуществами:
- малая неравномерность мгновенной скорости вращения;
- низкий уровень акустических шумов;
- небольшие габариты, масса, потребляемая мощность;
- высокая надежность;
- низкая стоимость.
В бесколлекторном двигателе на роторе расположены постоянные магниты, создающие магнитный поток. Эти магниты выполнены чаще всего в виде многополюсного кольцевого магнита. Обмотки статора являются неподвижными, т.е. получается обращенная конструкция (рис.1).
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Изучаем блок питания и инвертор ламп подсветки ЖК-монитора.
Наиболее ремонтопригодным и поэтому интересным в плане изучения, является блок питания ЖК-монитора. Назначение его элементов и схемотехника более конкретны и легче в понимании. По статистике ремонта неисправности блоков питания, особенно импульсных, занимают лидирующие позиции среди всех остальных. Практические знания по принципам построения и работы блоков питания, его элементной базы и схемотехники будут особенно полезны и востребованы в практике ремонта подавляющего большинства электронных устройств и различной радиоаппаратуры.
Блок питания ЖК-монитора состоит из двух функциональных частей (по сути это два преобразователя):
- AC/DC адаптер или по-другому сетевой импульсный блок питания;
- DC/AC инвертор, обеспечивающий питание люминесцентных ламп подсветки.
AC/DC адаптер служит для преобразования переменного напряжения сети (220 В) в постоянное напряжение небольшой величины (обычно на выходе импульсного блока питания формируются напряжения от 3,3 до 12 В). Инвертор DC/AC преобразует полученное постоянное напряжение (DC) в переменное (AC) величиной около 600 - 700 В и частотой около 50 кГц, которое подаётся на электроды люминесцентных ламп, встроенных в ЖК-панель.
AC/DC адаптер. Большинство импульсных блоков питания строится на базе специализированных микросхем контроллеров, например, в блоке питания ЖК монитора Acer AL1716 (рис. 1) применена микросхема TOP244Y (в документации на микросхему TOP244Y можно найти типовые примеры принципиальных схем блоков питания, что можно использовать при ремонте блоков питания ЖК мониторов, так как схемы во многом соответствуют типовым, которые указаны в описании микросхемы). На рис. 1 и рис. 2 рассмотрены два примера принципиальных схем импульсных блоков питания на базе микросхем серии TOP242 - 249.
Статья добавлена: 13.11.2019
Категория: Статьи
Негативные воздействия со стороны питающей аппаратуру сети переменного тока.
Достаточно распространенной причиной отказов электронных схем устройств оргтехники и компьютерной техники являются негативные воздействия со стороны питающей аппаратуру сети переменного тока. К сожалению, пока эффективно воздействовать на поставщиков электроэнергии мы не можем, но принять ряд мер, позволяющих устранить отказы аппаратуры из-за негативных воздействий со стороны сети переменного тока, мы можем.
Надежность работы радиоэлектронной аппаратуры во многом определяется качеством питающих электрических сетей, в которых могут иметь место перенапряжения длительностью от сотен миллисекунд до нескольких секунд, провалы напряжения длительностью до десятков миллисекунд, пропадания (отсутствие напряжения более одно¬го периода) и так далее. Устройства оргтехники и компьютерной техники, питание которых осуществляется от сети переменного тока, подвергаются всевозможным негативным воздействиям со стороны некачественной питающей сети.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Базовый (или основной) диск. Динамический диск.
Базовый, или основной, диск (basic disk), Динамический диск (динамический том; dynamic disk, dynamic volume).
Базовый, или основной, диск (basic disk) – это физический диск, который содержит базовые тома: основные разделы, дополнительные разделы и логические диски.
Динамический диск (или динамический том; dynamic disk, dynamic volume) – это физический диск, доступный для использования только начиная только с операционных систем Windows 2000/XP /Vista /7.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Устройство цветных планшетных сканеров.
Практически любой пользователь ПК в своем арсенале компьютерной техники имеет устройство ввода текста и изображений с бумаги – т. е. сканер. В данной рассматриваются принципы построения планшетных сканеров. Стоит отметить, что пример построения сканера рассмотренного в данной статье, применим к большинству вариантов построения планшетных сканеров и других фирм производителей.
Обычно в сканерах «оригинал» располагается на прозрачном неподвижном стекле, вдоль которого передвигается сканирующая каретка с источником света. Оптическая система сканера, которая состоит из объектива и зеркал или призмы, проецирует световой поток от сканируемого оригинала на приёмный элемент, осуществляющий разделение информации о цветах - три параллельных линейки из равного числа отдельных светочувствительных элементов, принимающие информацию о содержании «своих» цветов. В трёхпроходных сканерах используются лампы разных цветов или же меняющиеся светофильтры на лампе или CCD-матрице. Приёмный элемент преобразует уровень освещенности в уровень напряжения.
Далее, после возможной коррекции и обработки, аналоговый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). С АЦП информация выходит уже в двоичном виде и, после обработки в контроллере сканера через интерфейс с компьютером поступает в драйвер сканера - обычно это так называемый TWAIN-модуль, с которым уже взаимодействуют прикладные программы.
Источником света в сканерах является обычная флуоресцентная лампа. Недостаток - слабая стабильность характеристик освещения и ограниченный срок службы. В современных моделях - лампа с холодным катодом, имеющая лучшие параметры и значительно больший срок службы.
В оптической системе световой поток от оригинала проецируется на матрицу CCD (прибор с зарядовой связью), которая преобразует его в электрический сигнал. Обычно используется один фокусирующий объектив (или линза), который проецирует полную ширину области сканирования на полную ширину матрицы CCD. Важным параметром сканера является его разрешение, которое можно разделить на оптическое разрешение, механическое разрешение, физическое разрешение и интерполяционное.
Оптическое разрешение – это количество элементов в линии матрицы, поделённое на ширину рабочей области. Меньшая из всех приводимых цифр разрешения определяется матрицей и шириной рабочей зоны.
Механическое разрешение. Количество раз «считывания» информации CCD-матрицей, поделённое на длину пути, пройденного за это время сканирующей кареткой. Иногда его тоже называют оптическим («оптическое разрешение 300х600»), но на самом деле это не так (оптическое будет 300, а 600 - это тоже реальное разрешение, но механизма, а не оптики). Как правило, механическое разрешение задаётся изготовителем в 2 раза больше оптического (иногда равным ему или в 4 раза большим), при этом, поскольку CCD-матрица не может сканировать с разрешением выше оптического, а сканируемый квадрат должен остаться квадратом, недостающие «по ширине» точки рассчитываются (интерполируются). Интерполяция же не только не даёт видимого повышения качества при сканировании полноцветных оригиналов, но и может ухудшить чёткость и заметно понизить скорость сканирования.
Физическое разрешение, истинное разрешение, реальное разрешение: всё, что как-то определяется механизмом сканера.
Интерполяционное - произвольно выбранное разрешение, до которого программа сканера сама рассчитывает недостающие точки.
Рассматриваемый в данной статье сканер EPSON GT-700 (см. рис. 1) является цветным планшетным сканером. К персональному компьютеру может подключаться через интерфейсы SCASI и USB в зависимости от модели сканера.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Плата управления ЖК-монитора.
Рассмотрим один из типовых простых вариантов построения платы управления. Плату управления (рис. 1) обычно называют основной платой (Mainboard), на основной плате размещены два микропроцессора (специализированных микроконтроллера), один из них управляющий 8-битный микроконтроллер SM5964 с ядром типа 8052 и 64 кбайт программируемой Flash-памяти.
Микропроцессор SM5964 выполняет довольно ограниченное число управляющих функций, он обслуживает кнопочную панель и индикаторы работы ЖК-монитора. Микропроцессор SM5964 управляет включением/выключением монитора, запуском инвертора ламп подсветки, а для хранения пользовательских настроек к нему (по шине I2C) подключена микросхема памяти (обычно, это микросхемы энергонезависимой памяти серии 24LCxx).
Мониторный скалер - это второй специализированный микропроцессор на плате управления (его еще называют - контроллер ЖКИ) типа TSU16AK (рис. 1). Данный микроконтроллер выполняет большинство функций, связанных с преобразованием и обработкой аналогового видеосигнала (или цифрового) и подготовке его к подаче на панель ЖКИ.
Статья добавлена: 25.05.2020
Категория: Статьи
Системная шина QPI для серверов на многоядерных процессорах Core iX.
Все компоненты, входящие в процессоры семейства Core iX, обычно разделены на два основных блока. В Intel их называют: «core» (ядро) и «uncore» (субъядро). Ядро (core) отвечает за выполнение традиционных функций, обычно связываемых с работой процессора. Это - вычислительные блоки, модуль предсказания ветвлений, регистры памяти и два типа кэшей L1 и L2. Субъядро ("uncore") охватывает компоненты, отвечающие за средства коммуникации с внешним миром. Сюда относятся контроллер памяти (memory controller), блок интерконнект QuickPath (QuickPath links), кэш 3-го уровня (L3 cache), средства управления энергопитанием (power management). Еще одним из элементов, относящимся к уровню uncore, стал и встроенный графический контроллер (графический процессор). Предложенное архитектурное деление осуществляет переход на новый принцип модельного деления серии выпускаемых процессоров. Отличительным признак серии будет использованное ядро (core). А вот различная комплектация уровня субъядро ("uncore") позволит выделить специализированные типы процессоров для отдельных применений: домашние, настольные для бизнес-решений, серверные. Понятно, что серверная версия будет отличаться расширенным размером кэша L3 и добавлением каналов QPI (QuickPath Interconnect).
Итак, кристалл процессора Core i7 (Nehalem) с другими компонентами системы пока связывают два архитектурных блока (рис. 1):
- QuickPath Interconnect (QPI) – связь с чипсетом (и другим процессором в многопроцессорных вариантах);
- Integrated Memory Controller (IMC) – связь с модулями памяти.
Основное достоинство нового интерфейса QPI – это сочетание высокой пропускной способности - до 15 Гбит/с и низкого энергопотребления (не более 5,0 мВт на каждый гигабит в секунду при пропускной способности 15 Гбит/с). При скорости передачи данных 5 Гбит/с новый интерфейс Intel обладает уровнем энергопотребления не более 2,7 мВт на каждый гигабит в секунду. Эти результаты сегодня являются рекордными с точки зрения эффективности работы современных приёмников данных Теоретически, Intel может повысить пропускную способность существующих интерфейсов в три раза, довольствуясь только 25% уровня энергопотребления нынешних интерфейсов.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Что такое виртуальная машина (VirtualBox).
Это программа, которая работает в среде Windows и эмулирует почти настоящий компьютер.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Средства аппаратного мониторинга HDD.
Скоростные показатели и вместительность современных накопителей на жестких дисках постоянно растут. Вместе с тем, все в большей степени становиться актуальным вопрос о надежности накопителей. Ведь в случае поломки HDD, прежде всего, будет потеряно огромное количество данных, цена которых может многократно превосходить стоимость самого накопителя. Основа же любого винчестера – это механика, которая здесь значит больше чем электроника. Механические детали всегда подвержены силам трения, а значит нагреву и постоянному износу, чего никак нельзя избежать. Кроме того, конструкция винчестера гораздо сильнее подвержена влиянию внешних факторов: вибрации, ударов, перегрева, чем все остальные компоненты компьютера. Работа HDD нуждается в постоянном контроле. Винчестеры первыми из устройств компьютера обзавелись собственной, автономной системой диагностики, способной определять состояние накопителя, вносить изменения и предупредить ошибки и аварийный исход. Эти обязанности возложены на S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Alerting and Reporting Technology) – "Технология Самодиагностики, Анализа и Отчета" - впервые внедренную еще в 1993 году стараниями компании Quantum. S.M.A.R.T. – это микропрограмма заложенная в контроллер дискового накопителя еще при его производстве, она работает всегда пока работает винчестер. Ее суть заключается в постоянном контроле состояния HDD, отслеживания механических и электрических параметров, сканировании поверхности диска и по возможности самостоятельном исправлении некоторых возникающих дефектов. Тестирование проводится регулярно, хотя на общей производительности компьютера это никак не отражается, так как происходит в паузах, когда машина простаивает. Винчестер тестирует себя сам. Система S.M.A.R.T. может замерять до 30 параметров жесткого диска, регулярно записывая и обновляя данные о них в энергонезависимой памяти винчестера или на неиспользуемых операционной системой секторах диска. Кроме того, именно S.M.A.R.T. выявляет те секторы, которые могут стать плохими, информация с них переносится на резервные области диска – переназначенные bed-секторы. С помощью данных S.M.A.R.T. можно предопределить предаварийное или даже уже аварийное состояние винчестера и вовремя успеть спасти информацию.
На сегодняшний день не существует жесткой спецификации на технологию S.M.A.R.T., поэтому разные производители на разных моделях своих накопителей сами могут определять число и степень контролируемых параметров. Обычно подконтрольны 10…15 наиболее важных параметров, хотя их число растет, вместе с выходом новых моделей HDD.
Версия сайта для слабовидящих
