Ремонт ПК

Видеопамять. Стандарт HBM.

Видеопамять. Стандарт HBM. Видеопамять используется для временного сохранения, помимо непосредственно данных изображения, и других: текстуры, шейдеры, вершинные буферы, Z-буфер (удалённость элементов изображения в 3D-графике), и тому подобные данные графической подсистемы (за исключением, по большей части данных Video BIOS, внутренней памяти графического процессора и т. п.) и коды. HBM обеспечивает более высокую пропускную способность при меньшем расходе энергии и существенно меньших размерах по сравнению с DDR4 или GDDR5, GDDR6. Это достигается путём объединения в стек до восьми интегральных схем DRAM (включая опциональную базовую схему с контроллером памяти), которые соединены между собой с помощью сквозных кремниевых межсоединений (англ. Through-silicon via) и микроконтактных выводов (англ. Microbumps). Stacked DRAM — размещении чипов памяти слоями, с одновременным доступом к разным микросхемам, что расширяет шину памяти, значительно повышая пропускную способность и немного снижая задержки. Шина НВМ-памяти обладает существенно большей шириной по сравнению с памятью DRAM, в частности, НВМ-стек из четырёх кристаллов DRAM (4-Hi) - имеет два 128-битных канала на кристалл — в общей сложности 8 каналов и ширину в 1024 бита (рис. 1).

Покупаем планшет. Словарь терминов. (ликбез).

Меры предосторожности при проведении ремонта электронных плат ПК и периферийных устройств.

Меры предосторожности при проведении ремонта электронных плат ПК и периферийных устройств. Основное правило при выполнении ремонтных работ. Основное правило при выполнении ремонтных работ, как и у медицинского персонала - не навреди! Не начинайте работу в состоянии повышенной нервозности и возбуждения, сначала успокойтесь и сосредоточьте свое внимание на объекте ремонта (например, системной плате ПК). Внимание! При ремонте, во время поиска неисправности, специалист получает неограниченный доступ к узлам компьютера. Он часто работает с ними при включенном электропитании, причем его действия в это время определяются только собственными соображениями и планами, а не жестко расписанной технологией и правилами. При отсутствии должной квалификации, при наличии определенной решительности и самоуверенности, во время проведения ремонтных работ могут быть внесены гораздо более серьезные неисправности, чем были до начала ремонта, и устройство может после этого оказаться полностью неремонтопригодным.

Что такое латентность памяти ПК?

Что такое латентность памяти ПК? Латентность подсистемы памяти – это величина промежутка времени с момента посылки запроса до получения данных. С точки зрения пользователя ПК главная характеристика памяти – это скорость или, другими словами, ее быстродействие. Казалось бы, измерить быстродействие просто. Достаточно подсчитать количество информации, выдаваемой памятью в единицу времени (скажем, мегабайт в секунду), но дело в том, что время доступа к памяти непостоянно и в зависимости от характера обращений варьируется в очень широких пределах. Наибольшая скорость достигается при последовательном чтении, а наименьшая – при чтении вразброс. Но и это еще не все, современные модули памяти имеют несколько независимых банков и потому позволяют обрабатывать более одного запроса параллельно. Если запросы следуют друг за другом непрерывным потоком, непрерывно генерируются и ответы. Несмотря на то, что задержка между поступлением запроса и выдачей соответствующего ему ответа может быть весьма велика, в данном случае это не играет никакой роли, поскольку латентность (т. е. величина данной задержки) полностью маскируется конвейеризацией и производительность памяти определяется исключительно ее пропускной способностью.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБУЧЕНИЮ НА КУРСАХ ПО РЕМОНТУ КОМПЬЮТЕРНОЙ И ПЕРИФЕРИЙНОЙ ТЕХНИКИ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБУЧЕНИЮ НА КУРСАХ ПО РЕМОНТУ КОМПЬЮТЕРНОЙ И ПЕРИФЕРИЙНОЙ ТЕХНИКИ. «Увлекающиеся практикой без науки — словно кормчий, ступающий на корабль без руля или компаса; он никогда не уверен, куда плывет. Всегда практика должна быть воздвигнута на хорошей теории…» (Леонардо да Винчи). Для освоения знаний по компьютерной и другой сложной технике в объеме, который необходим для ее ремонта, обычно не требуется специальное высшее образование по компьютерной технике, множество примеров подтверждают это, но необходимым условием успешного освоения знаний по технологиям ремонта компьютеров является личный интерес и большое желание стать профессионалом в этой области техники.

Технология Hyper-Threading (ликбез).

Технология Hyper-Threading (ликбез). Корпорация Intel реализовала технологию Hyper-Threading (НТ) в микроархитектуре Intel NetBurst (для процессоров Intel Pentium 4 и Intel Xeon) как инновационный способ обеспечения более высокой степени параллелизма на уровне потоков в процессорах для массовых систем. Но эта технология ограничена одним ядром, более эффективно использующим имеющиеся ресурсы для обеспечения лучшей поддержки многопоточности транзакций. Технология Hyper-Threading позволяет одному физическому процессору вести себя по отношению к операционной системе как два виртуальных процессора, поэтому Hyper-Threading обеспечивает более эффективную многозадачность и меньшее время отклика системы. Пользователи за счет улучшенной производительности могут выполнять несколько приложений одновременно, например, запустить игру и в фоновом режиме выполнять проверку на вирусы или кодирование видео. Технология HT означает более эффективное использование ресурсов процессора, более высокую пропускную способность и улучшенную производительность. Ключевое преимущество HT - ее способность выделять и перераспределять ресурсы процессора приложениям в тот момент, когда эти ресурсы им нужны. Используя способность многопоточных приложений исполнять разные потоки вычислений параллельно, технология HT повышает эффективность работы процессора, позволяя ему исполнять большее число инструкций за то же время. Технология HT стала предшественницей двухъядерных и многоядерных процессоров. Технология многопоточности Hyper-Threading была создана корпорацией Intel в целях повышения производительности и эффективности серверных систем.

Новые игровые видеокарты Nvidia, новые профессиональные ускорители Quadro.

Новые игровые видеокарты Nvidia, новые профессиональные ускорители Quadro. Всего было анонсировано три модели: Quadro RTX 5000, Quadro RTX 6000 и Quadro RTX 8000. Все новинки основаны на архитектуре Turing. Уже известно, что площадь новых GPU составляет 754 мм2, а количество транзисторов достигает 18,6 млрд. При этом у старшей из карт 4608 ядер CUDA. Напомним, GPU GV100 имеет площадь 815 мм2, содержит 21,1 млрд транзисторов и включает 5376 ядер CUDA (CUDA – это архитектура параллельных вычислений от NVIDIA, позволяющая существенно увеличить вычислительную производительность благодаря использованию GPU процессоров). Архитектура Turing оснащена специальными процессорами для трассировки лучей – ядрами RT. Они ускоряют расчеты перемещения света и звука в 3D-средах до 10 миллиардов лучей в секунду. Turing позволяет осуществлять трассировку лучей в реальном времени в 25 раз быстрее по сравнению с предыдущим поколением GPU Pascal, а финальный рендеринг эффектов в фильмах на GPU в 30 раз быстрее, чем на CPU. Архитектура Turing существенно улучшает производительность растеризации по сравнению с предыдущим поколением GPU Pascal благодаря улучшенным процессам обработки графики и программируемым технологиям шейдинга.Технологии включают в себя Variable-Rate Shading, Texture-Space Shading и Multi-View Rendering, которые обеспечивает гибкую интерактивность с большими моделями и сценами, а также улучшенными возможностями в VR. Turing оснащена новыми тензорными ядрами; эти процессоры ускоряют тренировку и инференс глубоких нейронных сетей, обеспечивая до 500 трлн тензорных операций в секунду. Данный уровень производительности существенно ускоряет такие функции на базе искусственного интеллекта, как шумоподавление, масштабирование разрешения и изменение скорости видео, а также позволяет быстрее создавать приложения с новыми производительными возможностями. GPU на базе архитектуры Turing оснащены новым мультипотоковым процессором, который поддерживает до 16 трлн операций с плавающей точкой параллельно с 16 трлн целочисленных операций в секунду. Разработчики могут использовать до 4608 ядер CUDA с поддержкой NVIDIA CUDA 10 и SDK FleX и PhysX, создавая сложные симуляции частиц или динамики жидкостей для научной визуализации, виртуальных сред и эффектов. Что касается параметров самих ускорителей, они таковы:

Видеопамять GDDR4, GDDR5, GDDR5X, GDDR6. HMC, HBM.

Видеопамять GDDR4, GDDR5, GDDR5X, GDDR6. HMC, HBM. Видеопамять GDDR4 используется на частотах от 1 ГГц DDR (2 ГГц) и вплоть до 2,2-2,4 ГГц DDR (4-4,8 ГГц), что обеспечивает достаточно высокую пропускную способность, особенно в секторе графических решений. GDDR4 была ориентирована на рынок графических решений, ожидалось, что GDDR4 будет обладать гораздо большим энергопотреблением. Технология предоставляла непревзойденную мультимедийную поддержку для программных средств, которые могли помочь индивидуальным творцам реализовать плоды своего воображения. Технология GDDR4 позволяет осуществлять визуализацию цифровых материалов с кинематографическим качеством и создавать высокореалистичные игры, а также поддерживает мощные и эффективные инструментальные средства для творчества и повышения продуктивности работы. Память стандарта GDDR-5 – это видеопамять с увеличенной в два раза пропускной способностью, с новыми технологиями энергосбережения, а также алгоритмом выявления ошибок (память типа GDDR-5 в три раза быстрее микросхем GDDR-3, работающих на частоте 1600 МГц DDR). Память типа GDDR-5 использует две тактовые частоты для разных операций, что позволяет свести к минимуму задержки на операциях записи и чтения. Чипы памяти имеют плотность 512 Мбит, они способны передавать до 24 гигабайт данных в секунду, и работать на частотах свыше 3.0 ГГц DDR при напряжении 1.5 В (компания Qimonda - поставщик GDDR-5 для видеокарт AMD).Разговоры о возможности использования производителями видеокарт памяти типа GDDR-5 ходили уже давно, но практическая реализация этой идеи началась только летом 2008 года - видеокарты Radeon HD 4870 уже оснащались 1 Гб памяти типа GDDR-5. Компания Qimonda тогда объявила, что стала партнёром AMD по выпуску графических решений с памятью типа GDDR-5. Массовые поставки соответствующих микросхем начались всего через полгода после появления первых образцов. Таким образом, первые видеокарты Radeon HD 4870 были оснащены памятью типа GDDR-5 производства Qimonda. Вслед за настольным сектором память типа GDDR-5 прописалась и в ноутбуках, а затем и в игровых консолях. Для компании AMD поставлялись микросхемы плотностью 512 Мбит, способные работать на скорости 4.0 ГГц DDR, а память видеокарт Radeon HD 4870 работала на частоте 3870 МГц DDR. Идут поставки микросхем GDDR-5, способных работать и на частоте 5.0 ГГц DDR и 6.0 ГГц DDR. 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.

Управление внешними устройствами ПК.

Управление внешними устройствами ПК. Главная функция микропроцессора — это выполнение заданного для него набора команд: - выполняя последовательность команд (т. е. Программу) он вычисляет, управляет внешними устройствами, рассчитывает зарплату и т. п. , он может выполнять и бессмысленную последовательность своих команд - ему все равно — он автомат (принцип программного управления — мы пишем программу — он исполняет); - для реализации Главной функции процессор выполняет целый ряд аппаратных функций: формирует адреса для выборки последовательности команд, инициирует на Системном интерфейсе операцию «Чтение команды» и др.; Главная внешняя функция микропроцессора - это инициирование операций обмена на системном интерфейсе. Выбирая команды, выполняя большинство команд, выполняя аппаратную функцию прерывания процессор инициирует на системном интерфейсе операции обмена: «Чтение команды», «Чтение данных из памяти», «Запись данных в память», «Чтение порта», «Запись в порт», «Чтение дескриптора» и др. Операцию обмена «Чтение порта» - процессор инициирует выполняя свою команду IN AL,DX — чтение порта, а «Запись в порт» - отрабатывая свою команду OUT DX,AL — запись в порт. Выполняя, например, команду сложения ADD [1000], BX процессор два раза обратится в ОЗУ: первый раз — для чтения второго слагаемого (из ячейки с адресом 1000), а второй раз - для записи результата сложения содержимого регистра BX со вторым слагаемым (по адресу 1000). В операциях обмена с одной стороны всегда участвует один из регистров процессора, а с другой стороны - ячейка оперативной памяти (DRAM или ПЗУ BIOS), или регистр контроллера внешнего устройства, или регистр чипсета и других микросхем (исключение — обмен по «прямому доступу»). А что есть у процессора для управления внешними устройствами (устройствами ввода, вывода, устройствами внешней памяти)? Есть всего две команды: IN и OUT («чтение порта» и «запись в порт»), и есть аппаратная функция «прерывание» (без которой он в принципе может обойтись). Есть еще две команды — INS, OUTS (без которых он в принципе тоже может обойтись).

Ремонт мобильного SoC (system-on-a-chip) компьютера.

Ремонт мобильного SoC (system-on-a-chip) компьютера. Характер проявления неисправности (по словам хозяина): компьютер (LA-B301P REV 1.0) после включения электропитания выполняет Post-тест без ошибок, нормально загружается операционная система, но затем в произвольный момент времени компьютер «зависает» и не реагирует на нажатия на клавиши клавиатуры и «мышку». После выключения и затем включения электропитания компьютер может опять «загрузиться» и некоторое время работать, а может и не подавать признаков «жизни». Проверка компьютера показала, что информация соответствует истине, но еще выяснили что кнопки «вкл. Питания» и «сброса» начинают действовать только после длительной паузы, что сразу подсказало причину возникшей ситуации — перегрев процессора. Если внутренняя температура кристалла процессора поднимается примерно до 135 oС, то процессор останавливается и формирует сигнал аварийного останова процессора по перегреву - THERMTRIP# (Thermal Trip). Данный сигнал (см. рис. 1), который может быть сброшен только сигналом RESET# после снижения температуры ниже этого порога.

Код коррекции ошибок (код ECC).

Код коррекции ошибок (код ECC). Компания Intel и прочие производители наборов микросхем системной логики внедрили поддержку контроля четности и кода ECC в большинстве своих продуктов (особенно в наборах микросхем, ориентированных на рынок высокопроизводительных серверов). В то же время наборы микросхем низшей ценовой категории, как правило, не поддерживают эти технологии. Пользователям, требовательным к надежности выполняемых приложений, следует обращать особое внимание на поддержку контроля четности и ECC. Коды коррекции ошибок (Error Correcting Code — ECC) позволяют не только обнаружить ошибку, но и исправить ее в одном разряде. Поэтому компьютер, в котором используются подобные коды, в случае ошибки в одном разряде может работать без прерывания, причем данные не будут искажены. Коды коррекции ошибок в большинстве ПК позволяют только обнаруживать, но не исправлять ошибки в двух разрядах. Но приблизительно 98% сбоев памяти вызвано именно ошибкой в одном разряде, т.е. она успешно исправляется с помощью данного типа кодов. Данный тип ECC получил название SEC DED (single-bit error-correction double-bit error detection — одноразрядная коррекция, двухразрядное обнаружение ошибок). В кодах коррекции ошибок этого типа для каждых 32 бит требуется дополнительно семь контрольных разрядов при 4-байтовой и восемь — при 8-байтовой организации (64-разрядные процессоры Athlon/Pentium). Реализация кода коррекции ошибок при 4-байтовой организации, очевидно, дороже реализации проверки нечетности или четности, но при 8-байтовой организации стоимость реализации кода коррекции ошибок не превышает стоимости реализации проверки четности. Для использования кодов коррекции ошибок необходим контроллер памяти, вычисляющий контрольные разряды при операции записи в память. При чтении из памяти такой контроллер сравнивает прочитанные и вычисленные значения контрольных разрядов и при необходимости исправляет испорченный бит (или биты).

PSI# - процессорный сигнал индикатора статуса питания.

PSI# - процессорный сигнал индикатора статуса питания. В основу новой схемотехники модулей питания процессора положен принцип динамического выбора числа активных фаз в зависимости от потребностей процессора. Задача измерения тока, потребляемого процессором, возложена на ШИМ-контроллер (или на внешнюю схему – по желанию разработчиков). Регулировка подачи питания на процессор производится по сигналу PSI (Power Status Indicator) процессора, который генерируется, когда процессор находится в режиме Deeper Sleep. Сигнал о величине тока поступает на процессор, а тот в свою очередь определяет, в каком состоянии находится – в стандартном или с низкой нагрузкой. В случае низкой нагрузки сигнал PSI # поступает обратно на ШИМ-контроллер, который может отключить часть фаз за ненадобностью и тем самым снизить энергопотребление всей схемы питания. Сигнал PSI позволяет повысить эффективность регулятора напряжения питания процессора и улучшить тем самым энергоэкономичность компьютеров. PSI# - процессорный сигнал индикатора статуса питания. Этот сигнал устанавливается, когда текущее максимально допустимое потребление ядра процессора меньше 20А. Установка этого сигнала индицирует, что контроллер VR не требует в данный момент значения ICC более, чем 20 А, и VR-контроллер может использовать эту информацию, чтобы передать ее в более эффективные рабочие (оперативные) точки. Этот сигнал будет сброшен менее чем через 3,3 мкс до того, как текущее потребление превысит 20 А. Минимальное время установки и сброса сигнала – 1 BCLK. Индикатор состояния мощности (сигнал PSI) используется для повышения экономичности работы VRM-модуля при малой загрузке. Разработчики всегда ищут компромисс между числом фаз (транзисторных каскадов) и стоимостью реализации. В основу новой схемотехники модулей питания процессора положен принцип динамического выбора числа активных фаз в зависимости от потребностей процессора. Задача измерения тока, потребляемого процессором, возложена на ШИМ-контроллер (или на внешнюю схему – по желанию разработчиков).