Статья добавлена: 16.08.2019
Категория: Статьи
UEFI_ПЗУ. Микросхемы SpiFlash памяти с интерфейсами SPI, Dual-SPI, Quad-SPI.
Серии микросхем памяти Winbond W25X и WQ имеют популярный последовательный периферийный интерфейс (SPI), плотности от 512 Кбит до 512 Мбит, небольшие стираемые сектора и самую высокую производительность. Семейство W25X поддерживает Dual-SPI, удваивая стандартные частоты SPI. Семейство W25Q является «надстройкой» семейства 25X с Dual-I/O и Quad-I/O SPI с еще большей производительностью. Тактовые частоты до 104 МГц достигают эквивалента 416 МГц (со скоростью передачи данных 50 Мбайт/с) при использовании Quad-SPI. Это более чем в восемь раз превышает производительность обычной последовательно Flash памяти (50 МГц) и даже превосходит асинхронные параллельные Flash памяти при использовании меньшего количества выводов и меньшего места.
Существенным недостатком использования ПЗУ была и остается их низкая производительность. Ее помогает обойти использование «теневой памяти» (Shadow RAM) в которую для ускорения доступа копируется BIOS (а теперь и UEFI). Почему бы не попытаться выполнить старт персональной платформы, полностью отказавшись от использования оперативной памяти?
Возможности современных реализаций флеш-памяти рассмотрим на примере чипа W25Q64FV, используемого для хранения кода UEFI BIOS. Компания Winbond, разработавшая этот чип, позиционирует его как устройство, способное выполнять программы непосредственно из исходного носителя. Данная технология получила название Execute In Place (XIP) и по идее должна заменить режим Shadow RAM.
Расширения SPI-протокола: Dual SPI, Quad SPI.
Статья добавлена: 16.08.2019
Категория: Статьи
Поддержка карт памяти в планшетах.
Существуют четыре поколения карт памяти данного формата, различающиеся возможным объёмом данных (совместимы сверху вниз):
SD 1.0 — от 8 МБ до 2 ГБ;
SD 1.1 — до 4 ГБ;
SDHC — до 32 ГБ;
SDXC — до 2 ТБ.
Возможность расширения встроенной памяти планшета с помощью карт памяти используется практически во всех планшетах. В современных планшетах обычно используются карты памяти следующих форматов: SD, SDHC, SDXC, microSD, microSDHC.
MicroSD съемные карты (миниатюрные Secure Digital флэш - память) первоначально были названы T-Flash или TF, аббревиатуры TransFlash. TransFlash и MicroSD карты функционально идентичны. SD – единственный тип карт памяти, в котором все данные шифруются.
SD(Secure Digital) — один из самых распространенных форматов хранения данных. SD-карты отличаются компактными размерами (32х24х2.1 мм) и возможностью защиты хранящейся на них информации от копирования. К достоинствам флэш-карт данного типа также можно отнести высокую скорость записи/чтения, повышенную защиту информации от случайного стирания или разрушения, механическую прочность и низкое энергопотребление.
Статья добавлена: 16.08.2019
Категория: Статьи
Расходные материалы для принтеров и копиров (оригинальные, «совместимые»).
Для стабильной работы аппарата и оптимизации затрат на его ремонт, выгоднее использовать оригинальные расходные материалы, рекомендуемые производителем, на которых стоит торговая марка производителя техники. Покупка «совместимых» или «подходящих» расходных материалов практически всегда это риск и «кот в мешке», а ремонт испорченной техники в любом случае потребует значительно больших затрат.
Конечно производители оборудования лучше знают, какие материалы подходят к выпускаемому ими оборудованию, но мнение, что многонациональные корпорации слишком наживаются на расходных материалах, и что если на рынке самой техники фирмы-производители вынуждены конкурировать между собой, то на рынке расходных материалов фирмы стремятся занять монопольное положение и получать максимум прибыли – еще достаточно широко распространено.
Но если рассудить здраво, производители техники и расходных материалов конкурируют между собой и конкуренция эта давно идет не по цене «аппарата», а по полной стоимости владения аппаратом в течении определенного времени, которая включает в себя, как компонент, и стоимость расходных материалов. Фирма-производитель не может сильно завысить стоимость «расходников» по сравнению с конкурентом, ведь тогда ее продукция будет менее конкурентоспособна, и ее никто не будет покупать. Стоит в среде специалистов лишь появиться слуху, что та или иная модель «дорога в обслуживании», как спрос на нее тут же падает, и низкая цена на саму технику уже не поможет. Действительно, для фирмы-производителя прибыли по расходным материалам, как правило, выше, чем по аппаратам, которые их используют. Высокие цены и прибыли характерны и для рынка запасных частей. На рынке струйных принтеров, например, некоторые фирмы вообще продают сам аппарат с минимальной прибылью, чтобы затем получать прибыль на продаже расходных материалов. Относительно высокая прибыль от расходных материалов и малая прибыль от продажи аппаратов для компании-производителя, таким образом, усредняется, и фирма получает в результате нормальную среднюю прибыль, что позволяет фирме жить и развиваться.
Если «пиратские» фирмы выиграют конкурентную войну на рынке расходных материалов, то это приведет к снижению цен на «оригинальные» расходники, но и к повышению цен на продаваемые аппараты и запчасти, либо, вообще, к уходу фирмы с рынка этой продукции. Так что ничего хорошего конечному потребителю победа производителей «совместимых» расходных материалов, не сулит.
Статья добавлена: 16.08.2019
Категория: Статьи
Ядра Tensor.
Компания Nvidia внедрила в свой вычислительный процессор Volta новый тип ядер — тензорные ядра (Tensor Core). Эти ядра — самая важная особенность архитектуры Volta, которая и поможет получить многократный рост производительности в задачах обучения и инференса больших нейросетей, чтобы рост производительности соответствовал потребностям рынка. Возможностей Pascal исследователям уже не хватало. Они уже используют нейросети из тысяч слоев и миллионов нейронов, что требует гораздо большей скорости вычислений.
Операции матричного перемножения (BLAS GEMM) лежат в основе обучения и инференса (процесс, обратный обучению — выводы на основе уже «умной» нейросети) нейронных сетей, они используются для умножения больших матриц входных данных и весов в связанных слоях сети. Тензорные ядра специализируются на выполнении этих перемножений и способны значительно увеличить производительность таких вычислений с плавающей запятой при сохранении сравнительно небольшой сложности в транзисторах и площади, занимаемой этими ядрами на GPU. Заодно значительно вырастает энергоэффективность.
Статья добавлена: 09.08.2019
Категория: Статьи
Особенности функционирования современных винчестеров (ликбез).
Электронные схемы диска - это только скелет. Без управляющих микропрограмм она работать не будет. Первые модели винчестеров хранили микропрограммы в ПЗУ, что вызывало естественные неудобства и накладывало определенные ограничения. Теперь же для этой цели используется сам жесткий диск. Разработчик резервирует некоторый объем и размещает в нем весь необходимый код и данные. Информация организована в виде модулей (слабое подобие файловой системы) и управляется специализированной операционной системой. В ПЗУ остается лишь базовый код, своеобразный "фундамент" винчестера. Некоторые производители пошли еще дальше, убрав из ПЗУ все, кроме первичного загрузчика. Само ПЗУ может быть расположено как внутри микроконтроллера, так и на отдельной микросхеме. Практически все винчестеры имеют FLASH-ROM, но не на всех моделях она распаяна. Если FLASH-ROM установлена, то микроконтроллер считывает прошивку из нее, если нет - обращается к своему внутреннему ПЗУ.
Все проблемы происходят от информации модулях (и часто от информации, зашитой в ПЗУ), уникальных для каждого экземпляра винчестера и настраиваемых строго индивидуально.
В частности, каждый жесткий диск имеет как минимум два списка дефектов - P-list (от Primary - первичный) и G-list (от Grow - растущий). В P-list заносятся номера дефектных секторов, обнаруженные еще на стадии заводского тестирования, а G-list формируется самим жестким диском в процессе его эксплуатации. Если запись в сектор происходит с ошибкой, сбойный сектор переназначается другим сектором, взятым из резервной области. Некоторые жесткие диски поддерживают список "подозрительных секторов": если сектор начинает читаться не с первого раза, он замещается, а информация о замещении сохраняется либо в отдельном списке, либо в G-list'е.
Все эти процессы протекают скрыто от пользователя. Специальный модуль, называемый транслятором, переводит физические адреса в номера логических блоков или виртуальные цилиндры-головки-сектора и внешне нумерация секторов не нарушается.
Статья добавлена: 09.08.2019
Категория: Статьи
Инфракрасные сенсорные экраны.
В ряде случаев к качеству изображения, воспроизводимого отображающим устройством, предъявляются строгие требования. Это касается дисплеев, предназначенных главным образом для просмотра телевизионных передач, видеофильмов или для отображения иллюстративного материала (слайдов и фотографий), например, в художественном кружке или фотостудии. При необходимости оснащения такого устройства сенсорным экраном лучшим решением будет применение инфракрасной технологии. Для определения точки касания используются две линейки светодиодов, расположенные по вертикали и горизонтали, и две линейки фотодиодов, расположенные на противоположных сторонах экрана.
Каждому светодиоду соответствует свой фотодиод. Работает такая оптическая пара следующим образом. При подаче напряжения на светодиод он излучает невидимый для человека инфракрасный свет в пределах очень небольшого телесного угла, чтобы попасть на "свой" фотодиод и "не задеть" соседние. Любое препятствие (например, касающийся экрана палец руки), частично или полностью перекрывающее световой луч, приводит к уменьшению или прекращению электрического тока через соответствующий фотодиод. Это изменение фиксируется микроконтроллером, позволяя вычислить координаты касания с высокой точностью.
Статья добавлена: 09.08.2019
Категория: Статьи
Причины отказов в электронных узлах на печатных платах.
Давно общеизвестен факт, что отрицательное воздействие внешней среды непосредственно сказывается на показателях надежности печатных узлов и сборок выполненных по современным технологиям. При экстремальных условиях эксплуатации с целью увеличения срока службы и безотказности оборудования на печатные узлы принято наносить защитные покрытия. В зависимости от условий эксплуатации это могут быть акриловые или полиуретановые лаки, силиконовые материалы, эпоксидные смолы. Однако далеко не всегда перед нанесением влагозащитного покрытия должное внимание уделяется обеспечению чистоты поверхности печатного узла.
Влагозащита и отмывка печатных узлов: где здесь связь и в чем проблема? Почему так важно обеспечить отсутствие загрязнений на поверхности печатного узла перед нанесением влагозащитного покрытия и как проявляется плохое качество отмывки в процессе эксплуатации?
При нанесении влагозащитного покрытия необходимо обеспечить хорошую адгезию покрытия к печатному узлу, так как это позволит гарантировать высокую надежность и долговечность влагозащитного покрытия. Канифольные остатки флюса и активаторы в ряде случаев оказываются несовместимыми с применяемыми влагозащитными материалами и могут привести к значительному уменьшению адгезии. В результате происходит отшелушивание или отслаивание покрытия, ухудшение влагозащитных характеристик. Поэтому для обеспечения хорошей адгезии влагозащитного покрытия высокая чистота печатного узла является необходимым условием.
Принимая решение о необходимости отмывки перед нанесением влагозащиты, также важно понимать, что современные покрытия являются препятствием для сконденсировавшейся влаги и молекул загрязнений, но, в то же время, они «запирают» загрязнения, имеющиеся на поверхности печатного узла. Это означает, что не отмытые остатки флюса, а также другие загрязнения после нанесения влагозащитного покрытия остаются на поверхности печатного узла и сохраняют свои свойства на протяжении всего периода хранения и использования изделия. При нормальных условиях эксплуатации данное явление не представляет серьезной опасности. Но при эксплуатации в условиях повышенной влажности, воздействия солевого тумана, перепадов температур, запертые внутри загрязнения становятся существенной угрозой надежности изделия. Разрушительные механизмы на поверхности не отмытого печатного узла под влагозащитным покрытием могут быть спровоцированы различными факторами воздействия окружающей среды. Но результатом таких процессов, как правило, являются следующие дефекты:
- отслаивание влагозащитного покрытия (рис. 1);
- токи утечки между проводниками;
- уменьшение поверхностного сопротивления изоляции;
- коррозионное разрушение печатного узла;
- рост дендритов между проводниками, приводящий к короткому замыканию (рис. 2).
Статья добавлена: 08.08.2019
Категория: Статьи
Проблемы системы электропитания опасные для компьютеров.
Аномалия в электропитании, которая особенно опасна для компьютеров и электроники вообще - это импульс, известный также как кратковременное повышение, выброс или колебание напряжения.
Импульс - это очень короткое повышение напряжения, причиной которого может служить удар молнии в силовую линию, включение определенного типа силовых устройств либо управление двигателем переменной скорости. Типичный импульс, величина которого может составлять от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт, вызывает серьезное нарушение в работе сети переменного тока, но только на несколько микросекунд.
Отключение энергии - проблема, требующая наиболее пристального внимания. Не заметить полную потерю питания действительно довольно сложно. Кратковременное отключение энергии - длящееся лишь от полупериода до пары периодов волны - часто называют выпадением питания.
Радиочастотная интерференция ведет к возникновению электрошума, который накладывается на предполагаемо чистую, синусоидальную волну при частоте 50 Гц. И если этому шуму удастся пройти через блок питания в питающую шину компьютера, компьютер может ошибочно интерпретировать его как данные.
Когда отдельный компьютер или сеть компьютеров заземляют в нескольких точках, образуются нежелательные контуры заземления. Предполагается, что монтаж разводки питания в доме или офисе заземляется через одну точку - вход питания (другими словами, через главную распределительную панель, по которой электроэнергия подводится к зданию). Если монтаж сети переменного тока в здании выполнен так, что заземление осуществляется в двух или большем числе точек, то формируется замкнутая цепь, позволяющая токам циркулировать через заземление. Проблема токов в земле возникает потому, что все провода обладают различным сопротивлением, и токи, циркулирующие в цепи, вызывают различное падение напряжения в заземленных проводах. И это несмотря на то, что все они, как предполагается, имеют нулевой потенциал. Различие напряжений может вызвать все что угодно, начиная от биений с тактовой частотой 50 Гц до высокочастотных шумов, которые могут вести к неправильной интерпретации данных компьютером.
Существует несколько путей борьбы с проблемами электропитания.
Статья добавлена: 08.08.2019
Категория: Статьи
Методы и средства проведении чистки ПК.
Средства для чистки и смазки контактов похожи на универсальные очистители, но содержат дополнительные смазывающие ингредиенты. Усилия, прилагаемые к кабелям и разъемам со смазанными контактами в процессе их стыковки и расстыковки, существенно уменьшаются, а тонкая пленка смазки на контактах, кроме того, играет роль проводящего антикоррозийного покрытия. Пользуясь такими растворами, вы существенно снижаете вероятность нарушений контактов, а это продлевает срок безотказной службы системы в целом. Подобные средства особенно эффективны для обработки разъемов шин ввода-вывода, печатных и штыревых разъемов плат адаптеров, разъемов для подключения дисководов, блока питания и практически для всех разъемов в компьютере (хорошим смазочным средством для контактов является Stabilant 22).
Для удаления пыли в системе очень эффективен баллончик (или компрессор) со сжатым газом, с помощью которого пыль можно легко сдуть с различных поверхностей узлов и деталей (эти баллончики ранее заполнялись фреоном, а сейчас заполняются фторсодержащими углеводородами или углекислым газом, которые инертны по отношению к озоновому слою). При работе необходимо помнить, что в процессе расширения газов при выходе их из сопла на поверхности баллона может накапливаться большой электростатический заряд, и надо соблюдать необходимые меры предосторожности. При работе с компьютерами всегда используйте только специально предназначенное для этих целей оборудование, так как подобные приспособления используются и для чистки кино- и фотоаппаратуры, но они не всегда соответствуют требованиям электростатической безопасности.
К приспособлениям, в которых используется сжатый газ, относятся и баллончики с охлаждающими жидкостями, но они предназначены скорее, для ремонта, а не для профилактики. Часто неисправность компонента проявляется лишь после его нагрева, а охлаждение на время восстанавливает его работоспособность. Охлаждающей жидкостью его можно быстро остудить. Если схема после этого начинает работать правильно, считайте, что неисправный элемент найден.
Статья добавлена: 07.08.2019
Категория: Статьи
Расширения SPI-протокола (Dual SPI, Quad SPI).
Режим Dual SPI увеличивает разрядность передаваемых данных от одного бита (классической реализации) до двух. Согласно документации, функциональность контактов микросхемы флеш- памяти переопределяется следующим образом:
- DI (Data Input, контакт 5) = IO0;
- DO (Data Output, контакт 2) = IO1.
В результате линии, образующие однобитовую двунаправленную шину, становятся шиной двухбитовой.
Режим Quad SPI увеличивает разрядность передаваемых данных до четырех. Согласно документации, функциональность контактов микросхемы переопределяется следующим образом:
- DI (Data Input, контакт 5) = IO0;
- DO (Data Output, контакт 2) = IO1;
- WP (Write Protect, контакт 3) = IO2;
- HOLD (State hold, контакт 7) = IO3.
Линии, образующие однобитовую двунаправленную шину и сигналы управления, переопределяются с использованием мультиплексирования в четырехбитовую шину.
Статья добавлена: 07.08.2019
Категория: Статьи
Видеокарты ПК. Типы графических карт. Встроенная графика. Видеопамять.
Видеокарта (также видеоадаптер, графический адаптер, графическая плата, графическая карта, графический ускоритель) - это устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. Первые мониторы, построенные на электронно-лучевых трубках, работали по телевизионному принципу сканирования экрана электронным лучом, и для отображения требовался видеосигнал, генерируемый видеокартой.
Однако эта базовая функция, оставаясь нужной и востребованной, ушла в тень, перестав определять уровень возможностей формирования изображения — качество видеосигнала (чёткость изображения) очень мало связано с ценой и техническим уровнем современной видеокарты.
В первую очередь, сейчас под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором - графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера. Например, все современные видеокарты Nvidia и AMD (ATi) осуществляют рендеринг графического конвейера OpenGL и DirectX на аппаратном уровне. В последнее время также имеет место тенденция использовать вычислительные возможности графического процессора для решения неграфических задач.
Обычно видеокарта выполнена в виде печатной платы (плата расширения) и вставляется в разъём расширения, универсальный либо специализированный (AGP, PCI Express). Также широко распространены и встроенные (интегрированные) в системную плату видеокарты - как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ (но в этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо видеокартой).
Дискретные видеокарты - наиболее высокопроизводительный класс графических адаптеров. Как правило, подключается к высокоскоростной шине данных PCI Express.
Встроенные графические процессоры (интегрированные графические адаптеры) не имеют собственной памяти и используют оперативную память компьютера, что сказывается на производительности в худшую сторону. Хотя графические процессоры Intel Iris Graphics, начиная с поколения процессоров Haswell имели в своём распоряжении 128 мегабайт кэша четвёртого уровня (eDRAM), остальную память они могут брать из оперативной памяти компьютера. Современные встроенные графические решения находят применение в портативных устройствах, ввиду низкого энергопотребления. Их производительность уже на достаточно высоком уровне и позволяет играть в несложные трёхмерные игры. Кэш подобного объема был у Haswell, но лишь в топовых моделях E7. eDRAM Crystalwell объемом 128 МБ играла роль кэш-памяти четвертого уровня, при этом eDRAM могла использоваться и графическим ядром, и вычислительными ядрами процессора при обработке больших объемов данных - например, текстур. По заявлению производителя, Crystalwell обеспечивает пиковую пропускную способность на уровне 51,2 Гбайт/с в каждую сторону (102,4 Гбайт/с суммарно). Crystalwell позволяет процессору преодолеть относительные ограничения низкой пропускной способности системной памяти и показать лучшее быстродействие в задачах по обработке HD-видео и в математических операциях.
В архитектуре Skylake реализована новая, полностью когерентная структура встроенной DRAM (eDRAM, или Memory Side Cache), способная кэшировать любые данные, включая варианты "некэшируемой памяти", без необходимости очистки для поддержания когерентности, и доступной для использования устройствами ввода-вывода и формирования выходного видеосигнала.
Гибридные решения находят применение там где требуется и энергоэффективность, и высокая графическая производительность, позволяя использовать встроенный графический адаптер в повседневных задачах, и задействовать дискретный графический адаптер только там, где он нужен.
Внешняя видеокарта (eGPU) - под термином eGPU понимают дискретную графическую карту, расположенную вне компьютера. Может использоваться, например, для увеличения производительности в 3D приложениях на ноутбуках. Как правило PCI Express является единственной пригодной шиной для этих целей.
Современные видеокарты комплектуются памятью типа GDDR3, GDDR4, GDDR5, GDDR5X, GDDR6 и HBM, Wide I/O, HMC. Основам ныне применяемых стандартов DRAM уже не один десяток лет, и их улучшение позволило повысить пропускную способность, но далеко не настолько, насколько выросла производительность CPU и GPU за это время. Особенно это касается графических процессоров, и индустрии требуются новые типы памяти, которые дадут совершенно иные возможности, вроде Wide I/O, HMC и HBM.
Все эти стандарты основываются на так называемой stacked DRAM - размещении чипов памяти слоями, с одновременным доступом к разным микросхемам, что расширяет шину памяти, значительно повышая пропускную способность и немного снижая задержки (Stacked DRAM - размещение чипов памяти слоями, с одновременным доступом к разным микросхемам, что расширяет шину памяти, значительно повышая пропускную способность и немного снижая задержки).
Статья добавлена: 06.08.2019
Категория: Статьи
Волоконно-оптические технологии.
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.
Потребности общества в передаче все больших и больших объемов информации электронным способом постоянно увеличиваются. Увеличение полосы пропускания передающей среды и частоты несущей потенциально увеличивают возможности передачи информации. Радиочастоты используемые для передачи выросли на пять порядков, от примерно 100 КГц до приблизительно 10 ГГц, но частоты светового сигнала на несколько порядков превосходят максимально-возможные частоты радиоволн. Изобретение лазера, в котором свет используется в качестве несущей сразу увеличило потенциальный диапазон на четыре порядка — до 100 000 ГГц (или 100 терагерц, ТГц). Теоретически волоконная оптика может работать в диапазоне до 1 ТГц, однако практически используемый в настоящее время диапазон частот еще достаточно далек от этих предельных значений.
Версия сайта для слабовидящих
