Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Ремонт ПК
Правила сброса для PCI Express.
В версии PCI Express 3.0 максимальная полоса пропускания канала увеличена до 8 ГТ/с с незначительными изменениями протокола обмена, форм-фактора и методов обеспечения целостности данных. Данная статья определяет особенности поведения канала PCI Express при «сбросе». Сброс может быть сгенерирован платформой или на компоненте, но любые отноше¬ния между сбросом канала PCI Express и сбросом компонента или платформы являются специфическими для компонента или платформы соответственно. Должен присутствовать аппаратный механизм для установления или возвращения всех состояний порта в начальные условия, определенные стандартом - этот механизм называется Power Good Reset.
Сброс Power Good Reset, происходящий после подачи питания к компоненту, называется холодным сбросом или, иначе, Cold Reset. В некоторых случаях возможен запуск механизма "Power Good Reset" аппаратным обеспечением без снятия и подачи питания компонента. Такой сброс называется теплым сбросом или, иначе, Warm Reset.
Также существует внеполосный механизм для распространения сброса за пределами канала, он называется горячим сбросом или, иначе, Hot Reset. Переход в состояние "DL_Inactive" в некоторых случаях идентичен сбросу Hot Reset.
При выходе из любого типа сброса (Cold, Warm или Hot), все регистры порта и конечные автоматы должны быть установлены в их начальные состояния, определенные стандартом PCI Express.
При выходе из состояния Power Good Reset физический уровень будет пытаться запустить ("поднять") канал. Как только оба компонента вошли в состояние начальной проверки канала, то далее их состояние будет изменяться через инициализацию канала для физического уровня и затем через инициализацию для виртуального канала VC0, подготавливая таким образом уровень транзакций и канальный уровень к использованию канала. После инициализации VC0 пакеты TLP и DLLP могут быть переданы через канал.
После сброса некоторые устройства потребуют дополнительного времени, перед тем как они будут способны ответить на принятые запросы. Для конфигурационных запросов особенно необходимо, чтобы компоненты и устройства вели себя детерминистическим путем, который следует правилам адресации.
Правила требований адресации для компонентов и устройств разделяются на два подмножества:
- требования к компонентам;
- требования к системе.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Ремонт ПК
Управление внешними устройствами ПК.
Программно-управляемый ввод/вывод.
Внешние устройства подключаются к системному интерфейсу через специальные устройства - контроллеры (адаптеры). Каждый контроллер имеет в своем составе ряд программно-доступных регистров (как минимум имеет хотя бы регистр данных, регистр состояния и регистр управления).
Каждый контроллер имеет свой набор команд. Получив команду от процессора, выполняющего программу ввода-вывода, контроллер отрабатывает команду автономно, управляя внешним устройством через "малый" интерфейс между устройством и контроллером. Контроллер, отрабатывая принятую от процессора команду, пересылает во внешнее устройство свои команды, данные и читает из устройства состояния, данные (команды и состояния обычно представляют собой высокий или низкий уровень напряжения в соответствующей линии "малого" интерфейса, импульс или последовательность импульсов в соответствующей линии "малого" интерфейса). Кроме того, контроллер может выполнять ряд вспомогательных аппаратных функций инициируемых аппаратными сигналами или записью управляющей информации в его программно-доступный регистр (например, сброс по сигналу RESET или включение шпиндельного двигателя гибкого диска путем записи в регистр 3F2 контроллера гибкого диска управляющей информации).
Существуют простые контроллеры и более сложные (интеллектуальные) контроллеры, выполняющие более сложные аппаратные функции и команды. Процессор управляет внешним устройством, выполняя соответствующую программу ввода/вывода, где он с помощью команд IN, OUT (чтение порта, запись в порт) имеет доступ к программно-доступным регистрам контроллера. В регистр управления процессор записывает команду, из регистра состояния читает информацию о состоянии внешнего устройства и контроллера, в регистр данных записывает выводимые на устройство данные, или читает из регистра данных считываемую с устройства информацию.
Возможны два способа организации программного обмена с внешними устройствами: обмен с опросом готовности устройства, обмен по запросам на обслуживание устройства (запросам на маскируемое прерывание).
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Ремонт ПК
Процесс выборки и выполнения последовательности команд может быть прерван для выполнения обслуживания одного из событий, возникшего во время выполнения программы. Это связано с выполнением микропроцессором специальной аппаратной функции - прерывания.
Прерывание – это аппаратная функция микропроцессора, позволяющая ему во время выполнения программы, единым образом реагировать на различные внутренние и внешние асинхронные события, которые возникают в процессе работы компьютера. За счет выполнения процедуры прерывания, процессор прерывает выполнение текущей программы и переходит к выполнению другой программы, которая обслужит событие, вызвавшее данное прерывание. Возврат из программы обслуживания осуществляется за счет выполнения в конце этой программы команды процессора IRET (возврат из прерывания).
События, вызывающие прерывания, - это:
- аппаратные ошибки, определяемые схемами контроля устройств: ошибка четности;
- ошибка ввода-вывода (немаскируемые прерывания NMI);
- внутренние ошибки МП (ошибка деления на 0, нарушение прав доступа к сегменту памяти и др.);
- выполнение команд INT (программные прерывания);
- запросы на обслуживание от внешних устройств ( маскируемые прерывания по сигналам IRQ);
- запрос на переход в режим управления системой ( SMI ) и др.
Все события, вызывающие прерывания, пронумерованы от 0 через единицу до FF (256 событий). За каждым событием жестко закреплен вектор прерывания (в режиме реального адреса - четыре байта ОЗУ). В векторе прерывания хранится программный адрес (базовый адрес сегмента памяти и смещение) начала программы обслуживания данного события.
Под векторы прерывания в режиме реального адреса (в этом режиме работают все микропроцессоры от 80286 до Pentium 4 после включения электропитания) отводится область ОЗУ с 0 до 400h (256 векторов х 4 байта = 1024 байта). Адрес вектора прерывания (АВП) – это адрес младшего из четырех байтов вектора прерывания.
АВП = (номер события вызывающего прерывание) х 4.
Для обслуживания прерываний выделяется и используется небольшая область оперативной памяти, которую называют стек.
Стек – это область оперативной памяти, предназначенная для хранения данных, имеющих временную ценность, например, сохраняется текущее состояние микропроцессора, необходимое для возврата по команде IRET в прерванную ранее программу. Запись в стек выполняется с авто-уменьшением адресов, а чтение с авто-увеличением адресов (принцип: «первым пришел – последним ушел»). Физический адрес для обращения в стек формируется из содержимого регистров процессора (SS : SP). При выполнении записи в стек содержимое регистра SP автоматически уменьшается на 2, а затем используется в качестве смещения при вычислении физического адреса. При обращении по чтению в стек содержимое регистра SP используется в качестве смещения при вычислении физического адреса, а затем к регистру SP автоматически прибавляется 2. Обращение в стек может быть выполнено во время выполнения микропроцессором аппаратной функции (например, прерывание) и по командам микропроцессора (например, PUSH , POP).
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Ремонт ПК
Проблемы с электропитанием могут повреждать компьютеры и портить данные.
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 1000 В 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.
В компьютерах может эпизодически возникать ошибка контроля на четность с произвольными не повторяющимися адресами, что обычно свидетельствует о неприятностях в цепях электропитания. Например, ошибка четности возникала каждый раз, когда рядом включали копировальный аппарат, и она перестала появляться сразу же, как только компьютер подключили к отдельной линии.
Радиочастотные помехи возникают в том случае, если поблизости расположен мощный источник радиоизлучения, но и радиоизлучение гораздо меньшей мощности может сказываться на работе компьютера (работа радиотелефона, мобильного телефона). Бороться с такими явлениями сложно, иногда удается избавиться от помех, просто развернув компьютер, поскольку степень воздействия радиосигнала на компьютер зависит от его ориентации. Иногда, например, для устойчивой работы клавиатуры помогает использование экранированного кабеля для ее подключения. Хороший эффект подавления помех может быть получен если пропустить соединительный кабель через ферритовое кольцо (подавляются как внешние помехи, воздействующие на систему, так и ее собственное электромагнитное излучение). Радикально решить проблему, связанную с помехами, можно, только устранив их источник.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Ремонт ПК
Микропрограмма жесткого диска (Firmware).
Небольшая часть микропрограммы (firmware) контроллера жесткого диска хранится в микросхеме, а оставшаяся часть хранится на магнитных дисках в специально отведенной для этого служебной области, недоступной для пользователя. После подачи рабочего напряжения или активизации сигнала «Сброс» на информационной шине микропроцессор жесткого диска перезапускает программу, записанную в микросхеме, выполняет самодиагностику, тестирует оперативную память, программирует микросхемы, находящиеся на внутренней шине жесткого диска, и при отсутствии аварийной ситуации запускает двигатель. Затем, измеряя период следования импульсов фазных обмоток, ожидает, пока двигатель не наберет номинальную скорость вращения. После этого он выдает команду на перемещение магнитных головок на дорожку, содержащую микропрограмму, и начинает считывать серворазметку, окончательно стабилизируя скорость вращения. После считывания микропрограммы и ее последующего выполнения жесткий диск готов к приему сигналов с внешнего интерфейса компьютера.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Ремонт ПК
Служебные клавиши в планшете
teXet TM-9740.
В планшете teXet TM-9740 использован процессор Rockchip RK3066 его подсистема GPIO & AD (рис. 1) содержит SAR_АЦП (4-х канальный 10-битный SAR аналогово-цифровой преобразователь SARADC_ANI x), который по принятому аналоговому сигналу, сформированному при нажатии на соответствующую клавишу (V = I x R), формирует в регистре цифровое значение, соответствующее нажатой клавише по которому система опознает нажатую клавишу.
Статья добавлена: 31.10.2023
Категория: Ремонт ПК
Регистры процессоров INTEL и AMD.
Процессор содержит программно-доступные регистры, которые принято объединять в три группы: регистры данных, регистры-указатели и сегментные регистры. Кроме того, в состав процессора входят счетчик команд и регистр флагов. Для процессоров, имеющих защищенный режим добавляются регистры системных адресов, отладочные регистры и служебные «аппаратные» регистры. Разрядность регистров зависит от разрядности процессора.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Ремонт ПК
UEFI и BIOS – в чем разница?
UEFI(Unified Extensible Firmware Interface) — это стандартный интерфейс встроенного ПО для компьютеров, заменяющий BIOS.
Для того чтобы обозначить эту систему, есть специальный термин Firmware, что означает: аппаратно-реализованное программное обеспечение. Само, название говорит о том, что программа уже вшита в одну из микросхем, на материнской плате, ее установкой не надо заниматься, да и нежелательно, она уже от производителя настроенная для работы в оптимальном режиме. После включения компьютера, она запускается автоматически, выполняя множество разнообразных задач.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Ремонт ПК
SSD-диски.
В SSD дополнительно используются микросхемы DDR DRAM кеш-памяти. Это связано со спецификой работы и возросшей в несколько раз скоростью обмена данными между контроллером и интерфейсом. SSD-контроллер твердотельного диска (см. рис. 1) 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.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Ремонт ПК
Технология Hyper-Threading. Два виртуальных процессора в одном для повышения производительности и эффективности компьютерных систем и серверов.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Ремонт ПК
Архитектура ARM (Advanced RISC Machine).
Архитектура ARM – это целое семейство лицензируемых 32-битных и 64-битных микропроцессорных ядер разработки компании ARM Limited. Компания занимается исключительно разработкой ядер и инструментов для них (компиляторы, средства отладки и т. п.), зарабатывая на лицензировании архитектуры сторонним производителям.
Уже в 2008 году около 97 % из более чем миллиарда мобильных телефонов, продаваемых ежегодно, были оснащены по крайней мере одним процессором ARM. По состоянию на 2009 на процессоры ARM приходилось уже до 90 % всех встроенных 32-разрядных процессоров. Процессоры ARM широко используются в потребительской электронике (КПК, мобильных телефонах, цифровых носителях и плеерах, портативных игровых консолях, калькуляторах и компьютерных периферийных устройствах, таких как жесткие диски, маршрутизаторы).
Эти процессоры имеют низкое энергопотребление, поэтому находят широкое применение во встраиваемых системах и пока преобладают на рынке мобильных устройств, для которых данный фактор немаловажен. Среди лицензиатов: Analog Devices, Atmel, Xilinx, Altera, Cirrus Logic (англ.), даже Intel (до 27 июня 2006 года), Marvell (англ.), NXP, STMicroelectronics, Samsung, LG, MediaTek, MStar, Qualcomm, Sony Ericsson, Texas Instruments, nVidia, Freescale, Миландр, HiSilicon.
Особо значимыми являются семейства процессоров ARM7, ARM9, ARM11 и Cortex (многие лицензиаты делают собственные версии ядер на базе ARM, например, фирма DEC StrongARM, Freescale i.MX, Intel XScale, NVIDIA Tegra, ST-Ericsson Nomadik, Qualcomm Snapdragon, Texas Instruments OMAP, Samsung Hummingbird, LG H13, Apple A6 и HiSilicon K3).
Компании была нужна совершенно новая архитектура, Acorn серьёзно настроился на разработку собственного процессора, и их инженеры начали изучать документацию проекта RISC, разработанного в Университете Калифорнии в Беркли. Они подумали, что раз уж группе студентов удалось создать вполне конкурентоспособный процессор, то их инженерам это будет несложно. Поездка в Western Design Center в Фениксе показала инженерам Стиву Ферберу и Софи Уилсон, что им не потребуются невероятные ресурсы для осуществления этого плана.
Уилсон приступила к разработке системы команд, создавая симулятор нового процессора на компьютере BBC Micro. Это убедило инженеров Acorn, что они на верном пути. Но все же перед тем, как идти дальше, им требовалось больше ресурсов. Настало время для Уилсон подойти к директору Acorn Герману Хаузеру и объяснить, в чём же дело. После того как он дал добро, собралась небольшая команда для реализации модели Уилсон на аппаратном уровне.
ARM действует на основе RISC-команд, которые уже содержат готовый набор простейших элементов. Это уменьшает процессорную гибкость, но в разы увеличивается скорость обработки данных, и соответственно, уменьшает энергозатраты такого процессора.
Intel x86 – это универсальная архитектура, пригодная для решения многих задач, в то время как ARM требует более тонкой заточки железа и возможности такой архитектуры несколько более ограничены. Однако возможности ARM становятся все более масштабными. Уже сейчас такие процессоры пригодны для стандартной офисной работы, воспроизведения медиа-контента, работы в интернете.
Говоря о том, что такое чипы ARM следует отметить такой момент, как комплексность предлагаемых современных мобильных систем. ARM – это не просто один процессор. Как правило, в него входят: контроллер оперативной памяти, графический ускоритель, видеодекодер, аудиоокодек и опционально модули беспроводной связи. Такая система называется однокристальной. Другими словами, ARM – это чип на чипе.
На сегодняшний день ARM насчитывают уже несколько процессорных поколений:
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Ремонт ПК
Шина QPI (QuickPath Interconnect).
Основное достоинство нового интерфейса - сочетание высокой пропускной способности - до 15 Гбит/с и низкого энергопотребления. Теоретически, Intel может повысить пропускную способность существующих интерфейсов в три раза, довольствуясь только 25% уровня энергопотребления нынешних интерфейсов. Кроме того, шины QPI имеют возможность разгона, и почти все процессоры будут ею обладать в полной мере. Множитель частоты шины QPI - от 4x до 64x (но процессоры Core i7 920 -2.66 ГГц и Core i7 940 - 2.93 ГГц не будут позволять повышать множитель, определяющий тактовую частоту ядер и, соответственно, технология Intel Dynamic Speed Technology ими тоже поддерживаться не будет).
Высокой эффективности обмена QPI удалось добиться за счёт динамического управления частотой и напряжением принимающего и передающего чипов, а также некоторых других нововведений. Кроме того, компания также разработала чип-диспетчер, который позволяет аппаратно распределять потоки между ядрами процессора. Производительность симулированного 64-ядерного процессора при его помощи удалось повысить в два раза. Все эти новые разработки Intel привели к появлению эффективных и экономичных многоядерных процессоров. Разработанная технология QPI в несколько раз превосходит в эффективности и современную шину PCI Express, широко используемую в персональных компьютерах.
Шина QPI призвана обеспечить согласованный обмен данными между небольшими группами локальных процессоров, а также взаимодействие между банками памяти (даже не обязательно одного типа) в распределенных системах, включающих не более 128 процессоров. QPI обеспечивает меньшие задержки и более высокую производительность, по сравнению с HyperTransport.
Версия сайта для слабовидящих
