Тема 2.2
Архитектура персонального компьютера(HARDWARE).
Структура вычислительных систем
г. Екатеринбург, 2003
Содержание
HYPER13 HYPERLINK \l "_Toc49837125" HYPER14Глава 1. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРОВHYPER13 PAGEREF _Toc49837125 \h HYPER144HYPER15
Глава 2. ЧТО ТАКОЕ � IBM PC – СОВМЕСТИМЫЙ КОМПЬЮТЕР�HYPER13 PAGEREF _Toc49837126 \h HYPER147HYPER15
Глава 3. ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРАHYPER13 PAGEREF _Toc49837127 \h HYPER147HYPER15
3.1. СИСТЕМНЫЙ БЛОКHYPER13 PAGEREF _Toc49837128 \h HYPER149HYPER15
3.1.1.ВНЕШНИЙ ВИДHYPER13 PAGEREF _Toc49837129 \h HYPER149HYPER15
а) Лицевая сторона (фронтальная сторона)HYPER13 PAGEREF _Toc49837130 \h HYPER149HYPER15
б) Задняя сторонаHYPER13 PAGEREF _Toc49837131 \h HYPER1410HYPER15
3.1.2. ВНУТРЕННЕЕ УСТРОЙСТВО СИСТЕМНОГО БЛОКАHYPER13 PAGEREF _Toc49837132 \h HYPER1411HYPER15
ПроцессорHYPER13 PAGEREF _Toc49837134 \h HYPER1412HYPER15
Характеристики микропроцессораHYPER13 PAGEREF _Toc49837135 \h HYPER1414HYPER15
Тактовая частота.HYPER13 PAGEREF _Toc49837136 \h HYPER1414HYPER15
Поколения процессоровHYPER13 PAGEREF _Toc49837137 \h HYPER1414HYPER15
Модификация.HYPER13 PAGEREF _Toc49837138 \h HYPER1414HYPER15
Тип ядра и технология производства.HYPER13 PAGEREF _Toc49837139 \h HYPER1415HYPER15
Частота системной шины.HYPER13 PAGEREF _Toc49837140 \h HYPER1416HYPER15
Форм-фактор.HYPER13 PAGEREF _Toc49837141 \h HYPER1417HYPER15
Фирма-производитель.HYPER13 PAGEREF _Toc49837142 \h HYPER1418HYPER15
Материнская платаHYPER13 PAGEREF _Toc49837143 \h HYPER1419HYPER15
Чипсет и фирма-производитель.HYPER13 PAGEREF _Toc49837144 \h HYPER1419HYPER15
Интегрированные устройства.HYPER13 PAGEREF _Toc49837145 \h HYPER1421HYPER15
Поддерживаемый диапазон частот системной шины.HYPER13 PAGEREF _Toc49837146 \h HYPER1421HYPER15
Формат материнской платы (форм-фактор).HYPER13 PAGEREF _Toc49837147 \h HYPER1422HYPER15
Количество и номенклатура слотов для подключения внутренних устройств.HYPER13 PAGEREF _Toc49837148 \h HYPER1422HYPER15
HYPER15АРХИТЕКТУРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА (HARDWARE)
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРОВ
20 лет назад. К – �бытовое устройство� для дома, семьи – нездоровая фантазия. В наше время К применяются везде.
Чем же особым выделяются К, в чем его отличие о прочей техники?
Новички: разносторонностью, умением, сложностью, ценой.
Компьютерщик (оторвавшись мутным глазом от запотевшего монитора): своенравием, непредсказуемостью, характером.
Почему 2 одинаковых, (с точки зрения железа) ПК работают не одинаково? (разные программы – поднимает руку отличник).
Программное обеспечение Soft ware – реализует возможности железа. И над всем этим стоит пользователь.
Окинем орлиным взором компьютерный мир и классифицируем ПК в зависимости от того, какую аппаратную начинку содержат они в своем �нутре�.
1 признак, по которому разделяются компьютеры – платформа (раса в человеческом мире):
Платформа IBM-совместимых К – громадный спектр различных ПК (не обязательно выпускаемых фирмой IBM);
Платформа Apple– компьютеры серии Macintosh. У них свое особое программное обеспечение и �начинка� существенно отличается от IBM-ской. В России Мас используются в полиграфической области для подготовки полноцветныхилюстраций и дизайна (фирменный знак – надкусанное яблоко). Эти К в России не прижились, а на Западе 3 года назад начался новый яблочный бум, связанный с выпуском новых �маков� с уникальным дизайном, рассчитанным на домашнего пользователя – настольная модель iMac и портативная iBook. Если вы увидите в магазине полупрозрачный, голубоватого цвета корпус, мышку или принтер, помяните добрым словом дизайнеров из Apple – IBM �слизали� фирменный дизайн.
2 признак – по назначению:
Домашние ПК – универсалы, умеющие всего понемножку. Упор сделан на развлечения, мультимедийность, качественное воспроизведение звука, видео, работу с 3-х мерной графикой. Именно для него созданы джойстики, трехмерные очки и прочие игровые �прибамбасы�.
Рабочие станции – К, предназначенные для предприятий, фирм и т.п. требования противоположные: никаких игр, предназначены для определенного круга задач: работа с текстами, электронными таблицами, БД.
�Настольное издательство� – дорогостоящая и мощная система, включающая большой монитор, качественную профессиональную видеокарту, мощный лазерный принтер и вканер. Предназначена для подготовки бумажных изданий, создания электронных средств массовой монформации (стр. Internet, электронных энциклопедий и т.п.).
Серверы – К-распорядители. Их работа – контролировать локальную сеть предприятия или узел Internet. Через серверы проходит огромный объем информации. Поэтому необходим мощный процессор, большая оперативная память и несколько объемных ЖД.
Игровые и Internet приставки. Подавите в груди бурчание на счет развлекательных поделок. Опомнитесь, господа – именно от электронных �развлекушек� и произошли наши любимые персоналки. �Синклер� и �Амиги� – 15 лет назад были пределом мечтаний! И до сих пор актуальны. Недаром, после выхода в 2000 году одной из самых модных приставок Playstation 2 – правительство Японии запретило вывоз �игрушки� за пределы страны – стратегическая оборонная технология.
3 признак – по размерам.
Настольный К (Desktop) – самый популярный и распространенный тип. СБ и дополнительные устройства недорогие, легко модернизируются.
Настольные мини-К (Book PC, Slim-desk)– переходной вариант от обычного К к портативному: миниатюрный корпус, тонкий жидкокристаллический монитор. Применяется в офисах, имеют хороший дизайн. Стоят дороже.
Портативный К (notebook)– можно носить в дипломате. Монитор объединен с СБ, раскрывается на манер книги. Дорогие , в 3-4 раза.
Электронные секретари (palmtop – �Пальма�) – пик миниатюрности – переходный этап от К к обычной записной книжке. Помещается на ладони, выполняет ограниченный круг задач: текст, составление простеньких электронных таблиц, подготавливает и отправляет электронную почту. �Пальмы� нынче не выпускает только лкнивый, и каждый норовит оборудовать свой �К-лиллипут� чем-то невиданным и революционным: цветной дисплей. Пальмы прихотливы. Их можно увидеть у любого: журналиста, студента, бизнесмена. Цена – относительно невысока. Рукописный ввод пером с экрана, поэтому большой текст не наберешь. В самый раз для набросок, записей в дневнике и прочей мелкописи. Писателям можно добавить клавиатуру – но это лишает ее изящества и делает похожей на недоделанный notebook? А вот встроенный модем излишеством не назовешь, куда нынче без электронной почты.
Вступление к следующей теме
Разговор об отличиях, которые может принимать хитрый К можно вести до бесконечности.
Поиронизировать над разумными холодильниками и электроплитами. Помечтать об �умных домах� с компьютерной начинкой. Оставим это на долю аналитиков. Пусть журавли будущего летят, курлыча в своем небе.
И, обратим, наконец наше внимание на �синицу� в руках�, на скромного трудягу РС, с которым нам придется работать следующие 5, а может и 10 лет.
Попробуем разобраться, как же все-таки он устроен.
2 слова перед тем, как приступить к знакомству с компьютерным �железом�. Многие авторы книг считают, что пользователю нет необходимости знать, что содержит в себе �черный ящик�. В чем-то они правы. Мы не будем касаться сугубо технических подробностей. Однако многие действительно необходимые сведения об устройствах К, о его основных частях и возможностях было бы неразумно упускать из виду.
Ведь сталкиваться с железом все равно придется. Это неизбежно: покупка, модернизация, (тьфу…, чтоб не сглазить), ремонт, продажа, наконец.
Все это требует хотя бы минимальных знаний, касающихся комплектующих К.
Вспомнила:
В детстве читала сказку, как пес Фердинанд хотел сшить костюм.
- Какого фасона нужны брюки?
Красивого!
Из какого материала?
Из красивого!
А какую рубашку?
Красивую!
Мастер в восторге, впервые встретил заказчика, который хорошо знал, что ему нужно. И костюм получился.
Но сказка и есть сказка. А ПК устроен куда сложнее, чем пиджак. И вряд ли нужно рассчитывать на интуицию продавца, который соберет то, что вам нужно.
Поэтому следующая тема вам нужна. Авось �белые� пятна в устройстве ПК перестанут быть для вас таковыми.
Глава 2. ЧТО ТАКОЕ � IBM PC – СОВМЕСТИМЫЙ КОМПЬЮТЕР�
Я думаю, что в мире есть спрос, м.б. на 5 компьютеров.
Томас Ватсон, председатель IBM, 1943 год.
С середины 70-х в мире существует множество видов ПК. Но подавляющее большинство ПК и дом. К относятся к типу IBM PC – совместимых.
Сам термин достаточно парадоксален. Ведь уже добрый 10-к лет, как IBM – создатель 1-го подлинно массового ПК утратила свое господство в этой области: ныне она серьезно уступает другим фирмам, Dell или Compaq. И вряд ли кто помнит 1-ю успешную модель IBM.
Техника ушла далеко вперед. И большинством нововведений мы обязаны отнюдь не �Голубому гиганту�. Поэтому сегодня на Западе говорят не об IBM-совместимых К, а о платформе Wintel, подразумевая сочетание аппаратного обеспечения – процеcсоров фирмы Intel и программной начинки – операционной системы Windows.
Главная заслуга IBM – в выработке и утверждении единого стандарта на основные части ПК – комплектующие.
До этого каждый производитель стремился создать свое �железо� – ведь в результате он становился сонополистом на сборку и обслуживание своих устройств. Желание почетное и вполне закономерное. Однако в итоге рынок был перенасыщен несовместимыми друг с другом аппаратами, для каждого из которых нужно было создавать собственные программы.
Что бы было?
Машина – свой сор бензина, смазочных масел, вплоть до жидкости для протирки стекол?
В период становления рынка ПК, устройство каждого ПК было особо охраняемой тайной фирмы изготовителя. И ни о каком копировании изделий другими фирмами в массовых масштабах не могло быть и речи.
!!! IBM посягнула на этот незыблемый принцип.
Главное нововведение – принцип открытой архитектуры.
Она оповестила всех об особенностях конструкции своего ПК, поощряя при этом производство совместимых с IBM PC компьютерах других фирм. Разумеется, в итоге IBM быстро лишилась �лидерской майки�: конкуренты производили клоны намного дешевле оригинального IBM PC. На стандарт прижился, и сегодня мы еще говорим: �IBM PC-совместимый�.
Современный IBM похож на детский конструктор типа �сделай сам�. Каждое из составляющих его устройств можно свободно поменять на другое такого же типа, но более совершенное.
Благодаря этому становятся возможными 2 вещи:
быстрая сборка К непосредственно �под клиента� в любой, даже самой маленькой К фирме;
простая модернизация (в большинстве случаев силами самого пользователя).
Сегодня нет ни одной детали, которая не была бы представлена 4-5 фирмами одновременно. Даже основа основ – процессоры, выпускаются не только Intel, но и другими фирмами, например, AMD.
А где же IBM? Она по-прежнему поставляет ПК, некоторые достигли статуса �бестселлеров�,однако за лидерами рынка, такими как Compaq, Acer или Dell �голубому гиганту�, похоже, уже не угнаться.
Глава 3. ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА
Итак, с классификацией мы разобрались. Снизим высоту полета и приступим к препарированию отдельно взятого компьютера.
Устройства делятся на внутренние (комплектующие) и внешние (периферийные).
Центральна часть – системный блок, к которому подключены устройства ввода-вывода: клавиатура, мышь, монитор – это джентельменский набор.
Итак, проникнем в святая святых, в таинственные внутренности СБ.
3.1. СИСТЕМНЫЙ БЛОК
3.1.1.ВНЕШНИЙ ВИД
а) Лицевая сторона (фронтальная сторона)
На ней вы видите:
Кнопки:
Power (вкл или выкл);
Reset (для перезагрузки К, если он завис);
Turbo (позволяло ускорить или замедлить работу К – анахронизм, может и не быть). На новых Pentium – нет.
Индикаторы –2 или 3 святящиеся лампочки, отображающие определенные параметры в работе ПК.
Горящая лампочка – индикатор питания (вкл. или нет К в сеть – горит все время).
Символ стопки дисков – индикатор работы ЖД. Включается при чтении или записи информации на диск.
Дисководы – устройства, работающие со сменными носителями информации:
НГМД – 1,44 Мбайт
CD-ROMили
DVD
CD-RW
б) Задняя сторона
Многочисленные гнезда и разъемы для подключения внешних устройств. Подключиться �не туда� невозможно, каждый разъем уникален и имеет свое строго определенное место.
2 крупных разъема черного цвета – сетевой шнур и монитор. Монитор может подключаться и сразу к сети. Тогда нужен сетевой фильтр, предохраняющий потребителей от резких скачков напряжения в электросети.
Другие разъемы делятся на 3 группы:
гнезда;
разъемы с рядом тоненьких ножек штырьков (папы)
разъемы с дырочками гнездами под штырьками (мамы).
Разъемы сгруппированы на металлических полосках. Это не случайно – каждая полоска соответствует определенному устройству – плате, расположенному внутри СБ.
Полоска с большим числом гнезд и 16 шт.(мамой) – относится к звуковой карте. В гнезда втыкаются штекеры микрофона, колонок и внешнего источника звука (магнитофон).
16 шт. разъем – игровой порт для подключения джойстика.
Рядом со звуковой картой находится полоска с 1 мамой и 3-мя рядами штырьков – разъем видеокарты – подключение специального шнура от монитора.
Дальше группа из 3-х разъемов:
25 шт. (папа) – принтер (LPT-порт);
2 разъемы (мамы, 25 – для внешнего модема и 9 для мыши)– COM –порты (м.б. 2 круглых разъема возле бл. питания).
Есть ли универсальный разъем к которому можно подключать, что угодно?
Посмотрим, а нет ли парочки небольших щелевидных гнезд в нижней части панели?
Есть? Замечательно! Значит в ПК есть гнезда USB – универсальные разъемы, к которым можно подключать любые внешние устройства от модема до сканера (старайтесь покупать периферийные устройства с такими разъемами). И не волнуйтесь, что гнезд не хватит, устройства с этим интерфейсом можно преспокойно соединять в цепочки, подключая одно к другому.
Ну что! Осторожно вывинтим винты и…
Что мы ожидаем увидеть? Мешанину проводов, микросхем… Может и не открывать, а забыть о внутренностях, как о кошмарном сне?
Не бойтесь. Пройдет совсем немного времени и вы научитесь разбираться в �населяющих� К устройствах, будете знать их задачи и отличительные особенности.
И главное – научитесь выбирать, поражая многочисленных знакомых удивительными познаниями в области К �железа�.
Ну что? Вперед! Приоткрываем крышку и отправляемся в удивительное путешествие по внутреннему �городу� ПК. (В этой стране и язык другой)
3.1.2. ВНУТРЕННЕЕ УСТРОЙСТВО СИСТЕМНОГО БЛОКА
Выбирая ПК в магазине, основные характеристики вашего СБ можно узнать, например из прайслиста, в котором напротив строчки с ценой вы найдете емкую формулу типа:
P4-1000/128 SDRAM (PC133)/13Gb/32Mb AGP/50x/SBLive128
Вы что-нибудь понимаете? А все очень просто. Эта формула описывает конфигурацию вашего СБ.
P4-1000 –процессор Intel Pentium 4 с тактовой частотой 1000МГц;
128 SDRAM (PC133) – оперативная память типа SDRAM объемом 128 Мбайт, способная работать на частоте системной шины до 133 МГц;
13Gb – жесткий диск объемом 13 Гбайт;
32Mb AGP – видеокарта с объемом памяти 32 Мбайт, предназначенная для шины и разъема AGP;
50х – 50-скоростной дисковод CD-ROM;
SBLive128 – звуковая карта модели Sound Blaster Live! 128
Стало понятнее? Вижу что ненамного… масса пугающих новых терминов, непонятные цифры… и вот вы стоите, хлопая глазами, перед уставшим продавцом, с презрением смотрящим на очередного �чайника�. И пытаетесь выбрать себе ПК ценой в 2000 долларов, ориентируясь только на слова менеджера.
Как правило ни чему хорошему это не приводит. Только вы об этом узнаете только после покупки.
Поэтому давайте потратим немного времени и попутешествуем по СБ, надеюсь, что после этого формула не покажется вам �китайской грамотой�.
Процессор
1949 год (ничем не примечательный), разве что сошла со своих небесных трасс знаменитая �летающая тарелка из Нью-Йорка�. Та самая, над загадкой которой до сих пор ломает голову все прогрессивное человечество. Сегодня выжившие свидетели тех далеких дней утверждают, что при тщательном потрошении неопознанного объекта из него были извлечены не только трупы инопланетян, но и некие управляющие устройства, на основе которых и были созданы микропроцессоры.
Но интересно, чьим управлением заведуют устройства, аналогичные первым процессорам Intel-4004? Но может быть потому и грохнулась тарелочка?
Как бы то ни было, но для копирования инопланетной техники ученые выбрали весьма долгий и извилистый путь. Сначала (для отвода глаз) были изобретены отдельные элементы – транзисторы, заменившие традиционные лампы в первых компьютерах.
Затем через 10-ок лет хитроумные инженеры, посмеиваясь (Еще бы! Конечный-то результат их трудов давно уже лежал в сейфе), изобрели интегральные микросхемы, позволяющие уместить на одном кристалле большое число транзисторов.
И еще только через 100-ок лет миру явился сам микропроцессор, содержащий уже тысячи и миллионы этих самых транзисторов.
Отдадим должное выдержке и упорству хитрых плагиаторов… и примитивности инопланетной техники.
А теперь серьезно!
Первый МК Intel 4004 был создан в 1971 году командой во главе с талантливым изобретателем доктором Тедом Хоффом. Но вряд ли мудрый доктор знал в то время во что выльется созданный им �компьютер на одном кристалле�. Изначально процессор 4004 предназначался для…микрокалькуляторов и был изготовлен по заказу одной японской фирмы. К счастью для нас фирма эта обанкротилась, так и не дождавшись обещанного микропроцессора – в результате разработка перешла в собственность не ожидавшей такого счастья Intel.
С этого часа и началась эпоха ПК, �звездный час� которых настал в начале 80-х.
Именно тогда фирмой IBM был выпущен уже ставший легендарным ПК IBM PC на основе микропроцессора фирмы Intel.
Сегодняшние процессоры быстрее своего прародителя более, чем в 10 000 раз! А любой домашний компьютер обладает мощностью и �сообразительностью� во много раз большей, чем компьютер, управляющий полетом космического корабля �Аполлон� к Луне.
Появляется вполне сакраментальный вопрос: а может ли человек правильно распорядиться этой внезапно свалившейся на него мощностью?
Процессоров в компьютере много. Помимо центрального процессора, который во всем мире принято обозначать аббревиатурой CPU (Central Processor Unit), схожими микросхемами оборудовано практически каждая компьютерная �железяка�.
Главный, центральный процессор, с легкой руки журналистов называют �королем� СБ, единовластно повелевающим всеми его ресурсами. Но уследить абсолютно за всем, что происходит в его �королевстве�, даже шустрый процессор не в состоянии – королевская занятость разбрасываться не позволяет. И тогда на помощь �королю� приходят �наместники� – специализированные микропроцессоры-чипы по обработке, например, обычной и трехмерной графики, 3D звука, компрессии и декомпрессии. Таких наместников в ПК много и размещаются они на специализированных, дополнительных платах (о них поговорим позже). И называются они уже не уже не процессорами, а просто �чипами�.
Процессор –это просто выращенный по специальной технологии кристалл кремния (на жаргоне �камень�). Он содержит в себе множество отдельных элементов – транзисторов, которые в совокупности и наделяют компьютер способностью думать. Точнее, вычислять, производя определенные операции с числами, в которые преображается любая информация, поступающая в К. Таких транзисторов многие миллионы. (Вспомнить историю: лампы, 50-годы транзисторы, затем интегральные схемы, 1971 – появление 1-го ПК).
Сегодняшний процессор – это не просто скопище транзисторов, а целая система множества важных устройств.
На любом процессорном кристалле находятся:
Собственно процессор, главное выч. устр-во, состоящее из миллионов логических элементов – транзисторов.
Сопроцессор – специальный блок для операций с �плавающей� точкой. Применяется для особо точных и сложных расчетов, а также для работы с рядом графических программ.
Кэш-0память первого уровня – небольшая (несколько десятков Кбайт) сверхбыстрая память, предназначенная для хранения промежуточных результатов вычислений.
Кэш-память второго уровня – эта память чуть помедленнее, зато больше – от 128 до 512 Кбайт.
Размер деталей-десятые доли микрона. 1999-0,25 микронная технология. В 2000 г.-0,18 и даже 0,13 микронная. Ожидается в течение 2-х лет увеличения плотности в 2 раза.
Характеристики микропроцессора
Тактовая частота.
Скорость работы – конечно же, именно на этот показатель мы обращаем внимание в первую очередь. Хотя не все понимают, что это значит. Как оценить эту скорость?
У специалистов существует своя система измерения скорости процессора. Причем таких скоростей (измеряемых в миллионах операций в сек – MIPS) может быть и несколько – скорость работы с 3-х мерной графикой, скорость работы в офисных приложениях и так далее…
Не слишком удобно. Поэтому, говоря о скорости подразумевается другой показатель, который называется тактовой частотой. Это величина, измеряемая в МГц, показывает, сколько операций выполняет процессор в сек. Тактовая частота обозначается цифрой, в названии процессора (Pentium-4-1200).
Сегодня популярны процессоры с тактовой частотой от 800-1200, 1500 МГц.
Каждые 1,5 года частота процессора увеличивается в 2 раза (по закону Мура). Тактовая частота не единственный показатель скорости работы процессора. Иначе как объяснить, что процессоры Celeron, PentiumIII, Pentium 4 на одной и той же частоте работают… с разной скоростью?
Здесь вступают в силу новые факторы – поколение и модификация процессора.
Поколения процессоров
Отличаются друг от друга скоростью работы, архитектурой, исполнением и внешним видом, словом буквально всем. Причем отличаются не только количественно, но и качественно.
Так, при переходе от Pentium к Pentium II и затем к Pentium III была значительно расширена система команд процессора.
Если брать за точку отсчета изделия �королевы� процессорного рынка, корпорации Intel, то за всю 28-летнюю историю процессоров этой фирмы сменилось восемь их поколений: 8088, 286, 386, 486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium 4.
Модификация.
В каждом поколении имеются модификации отличающиеся друг от друга назначением и ценой. Например, в славном семействе Pentium III числятся три �брата� – старший, Xeon, работает на мощных серверах серьезных учреждений. Средний братец, собственно Pentium III, трудится на производительных настольных компьютерах, ну а симпатяга-демократ Celeron верно служит простому люду на домашних компьютерах. Схожая ситуация и на конкурирующем с Intel семействе процессоров AMD. Для дорогих настольных компьютеров и графических станций фирма предлагает процессоры Athlon, а для недорогих домашних ПК предназначен другой процессор – Duron.
В пределах одного поколения все ясно: чем больше тактовая частота, тем быстрее процессор. А как быть, если на рынке имеются два процессора разных поколений, нос одинаковой тактовой частотой? Например, Celeron-800 и Pentium III-800… Конечно, второй процессор поколения будет работать быстрее на 10-15%, в зависимости от задачи. Связано это с тем, что в новых процессорах часто бывают встроены новые системы команд-инструкций, оптимизирующих обработку некоторых видов информации.
В случае с разными модификациями процессоров на арену выходят еще некоторые дополнительные параметры, которыми, собственно, модификации и отличаются.
Это большая тема и нас вряд ли заинтересуют чисти технические подробности. Кроме, пожалуй, одной – размера кэш-памяти. В эту память ПК помещает все часто используемые данные, чтобы нее �ходить� каждый раз �за семь верст киселя хлебать� – к более медленной оперативной памяти и жесткому диску.
Кэш-памяти в процессоре имеется 2-х видов. Самая быстрая – кэш-память первого уровня (32 Кбайта у процессоров Intel и до 64 Кбайт – в последних моделях AMD). Существует еще чуть менее быстрая, но зато объемная кэш-память второго уровня. Именно ее объемом различаются различные модификации процессоров. Так, в семействе Intel самый �богатый� кэш-памятью – мощный Xeon (2Мбайт). У Pentium Ш размер кэша второго уровня почти в 10 раз меньше – 256 Кбайт, ну а Celeron вынужден обходиться всего 128 Кбайт! А значит, при работе с программами, требовательными к кэш-памяти, домашний процессор будет работать чуть медленнее. Зато и стоимость его в 2-3 раза ниже : самый дорогой элемент в процессоре – кэш-память. С увеличением ее объема стоимость кристалла возрастает в геометрической прогрессии.
Тип ядра и технология производства.
Хитрые производители процессоров ухитряются периодически производить революции не только в пределах одного поколения, но и одной модификации. И чаще всего это связано с переходом на новую технологию производства процессоров и, вслед за этим, за сменой процессорного ядра.
О технологии мы уже говорили: она определяется размером минимальных элементов процессора. Так, в 1999году, вслед за переходом на новую, 0,13-микронную технологию, произошла смена �ядер� у процессоров Intel. Торговые марки остались прежними (Pentium и Celeron), однако на смену ядрам под кодовым названием Katmai (PentiumIII) и Mendocino (Celeron) пришло новое, под названием Coppermine. Смена ядра, конечно же привела к серьезным изменениям в производительности процессоров, хотя их рабочая частота осталась прежней. Именно поэтому продавцы обычно указывают в прайслистах, наряду с поколением, модификацией и частотой процессора, тип используемого в них ядра.
Например
Pentium III(Coppermine)-667,
Athlon (Thunderbird)-800.
Очередную смену ядра оба производителя совершили в начале 2001 года. Так, базовым ядром процессоров AMD в 2001 году стали Palomino (Athlon) и Morgan (Duron) (0,13-микронная технология).
Частота системной шины.
Последний технологический параметр процессора, с которым нам придется столкнуться при изучении этой темы. Связан он уже с совершенно другим устройством – материнской платой. Шиной называется та аппаратная магистраль, по которой бегут от устройства к устройству данные. Чем выше частота шины – тем больше данных поступает за единицу времени к процессору.
Частота системной шины прямо связана и с частотой самого процессора через так называемый �коэффициент умножения�. Процессорная частота – это и есть частота системной шины, умноженная процессором на некую заложенную в нем величину. Например, частота процессора 500 МГц – это частота системной шины в 100 МГц умноженная на коэффициент 5.
Большинство дорогих моделей процессоров Intel как раз и работает на частотах системной шины 100 и 133 МГц. А частота для �пасынков�, старых моделей Celeron, была искусственно снижена до 66 МГц. На такой частоте медленнее работает не только процессор, но и вся система. Правда, в конце 2000 года на рынке появились новые модели Celeron (от 800 МГц), поддерживающие частоту системной шины в 100 МГц. Но и Pentium 4 к этому времени перешел на новую частоту системной шины – 133 МГц, так что отставание дешевых процессоров от дорогих сохранилось.
Схожая ситуация наблюдается и у процессоров AMD, правда за счет умения удваивать частоту шины работают соответственно, на частоте 200 и 266 МГц.
Вот так и объясняется парадокс – частоты процессоров одинаковы, а скорость работы ПК отличается на 10-ки процентов. Правда, частенько отчаянные умельцы принудительно заставляют процессор работать на более высокой частоте системной шины, чем та, что предназначила для них сама природа вкупе с инженерами Intel. Это издевательство называется в компьютерных кругах �разгоном� и, в случае удачи, резко повышает производительность ПК. Так, поднятие частоты системной шины для процессора Celeron-600 (коэффициент умножения 9) с 66 до 100 МГц не только �взбадривает� скорость обмена данными по системной шине, но и повышает скорость работы самого процессора до 900 МГц!. Конечно, далеко не все процессоры выдерживают �разгон� – большинство в лучшем случае откажется работать, ну а в худшем – выйдет из строя.
Форм-фактор.
Это тип исполнения процессора, его �внешности� и способа подключения к материнской плате.
Как правило, все элементы процессора расположены на одном кристалле кремния – и лишь в редких случаях кэш-память второго уровня выносится за пределы процессора. Обычно процессоры первого типа – �все в одном� – квадратной формы (тип разъема �сокет�). Эдакий прямоугольный корпус с торчащими из него ножками-контактами. Процессоры второго типа куда более громоздки – обе микросхемы размещены на небольшой плате и надежно упрятаны в металлический кожух.
Обычно в формате �слот� выпускаются первые, пробные модели каждого нового поколения процессоров – позднее, по мере �обкатки� технологии производства, их производители переходят на более компактный и дешевый формат �сокет�.
Раньше (4-5 лет назад) рынок был не избалован обилием форм-факторов. Сегодня мы наблюдаем настоящий беспредел многообразия несовместимых друг с другом форм-факторов:
Старые модели процессоров (1998-1999)
Процессоры для разъема SuperSocket7 – процессоры фирм AMD (K-6,K6-2), Cyrix (M2), Centaur Technology (IDT);
Процессорры для разъема Slot 1 – процессоры фирмы Intel: PentiumII (233-450 МГц), Pentium III и Celeron (300-450 МГц);
Процессоры для разъема Slot A – процессоры фирмы AMD (Athlon);
Процессоры для разъема Soket-370 (PGA) – процессоры фирмы Intel: Celeron ( от 450 МГц) и Pentium III (от 450 МГц).
Новые модели процессоров (2000-2002)
Процессоры для разъема Socket A – процессоры фирмы AMD (Athlon Thunderbird, Duron);
Процессоры для разъема FC-PGA – процессоры фирмы Intel: Pentium III Coppermine (от 500 МГц), Celeron Coppermine (от 533 МГц);
Процессоры для разъема Sоcket-423 – Pentium 4.
Самое досадное, что большинство процессоров не совместимы друг с другом по способу подключения к материнской плате – каждый требует для себя специального �ложа�. Отчасти ситуацию удается решить с помощью специальных плат-переходников, благодаря которым можно установить, например, процессор для Socket-370 в гнездо FC-PGA или в разъем Slot 1.
Фирма-производитель.
Вы уже поняли, что не Intel-ом единым жив процессорный мир. Спору нет, Intel – флагман современного процессоростроения, бесспорный лидер, но…
Природа капитализма не терпит пустоты. Но еще более не терпит, когда эта пустота заполняется кем-нибудь одним. Конкуренция – вот главный двигатель прогресса.
Рынок процессоров не исключение. И поэтому рядом с большой акулой – Intel – мы неизменно встречаем названия двух помельче, но не менее хищных.
AMD – большая головная боль Intel, ее вечный антагонист и конкурент. Еще недавно процессоры этой фирмы занимали не более 20% рынка. Однако в 1999 году, после выхода процессора Athlon, AMD стремительно стала набирать очки в глазах пользователя и сегодня конкурирует на равных.
Изюминка AMD – не только более низкая цена (на 10-20%, чем у сравнимого по скорости Pentium). Именно в этих процессорах была впервые реализована уникальная система инструкций для поддержки обработки мультимедиа-данных и трехмерной графики 3Dnow!, которая, в отличие от интеловской технологии SSI, охотно поддерживается ныне большинством производителей игр.
Именно процессоры AMD выбирают сегодня самые отчаянные экспериментаторы и фэны компьютерных игр. Осторожные консерваторы, как правило, делают выбор в пользу проверенной временем Intel.
…А тем временем на арене возникают новые игроки. Свой собственный процнссор доводит до ума известный производитель наборов микросхем для материнских плат (чипсетов) VIA, доблестно пытается вновь завоевать рынок дешевых ПК некогда популярная фирма Cyrix. Что выбрать, каждый решает сам для себя, руководствуясь собственными вкусами и пристрастиями. Как правило, новички останавливают свой выбор на Intel, в то время как опытные любители экспериментов все чаще выбирают AMD.
Материнская плата
�Знаешь, у меня вчера мать сдохла, ну я из нее мозги вынул и на помойку выкинул…�
Чисто компьютерный анекдот
Сколько же в компьютере проживает различных устройств – различные платы, дисководы, накопители… А сколько еще подключается снаружи! И за всей этой беспокойной оравой нужно следить, работу каждой железяки координировать. Да и передачу сигналов от устройства к устройству не мешает обеспечить, ведь связь – это самое главное в современном мире…
Словом, всей железной братии нужен дом и заботливая хозяйка, которая бы поддерживала в этом доме порядок.
И такая хозяйка в компьютере есть – жаль только, что ее важность многие недооценивают.
Конечно же, речь идет о материнской плате, к которой и подключаются все комплектующие и (через знакомые нам внешние гнезда-порты) периферийные устройства.
Еще 10 лет назад материнская плата была безраздельной и фактически единоличной хозяйкой системного блока. Видеокарта, процессор и многие другие комплектующие были намертво привязаны к ее широкой груди, и лишь дисковод и винчестер скрашивали ее одиночество в тесной коробке корпуса. Но время шло, �дети� постепенно отрывались от �матери� и пускались в самостоятельное плавание. Видеокарта, звуковая карта и многие другие комплектующие, бывшие в детстве лишь крохотными микросхемами, сами выросли в большие платы с обильным выводком микросхем. А главный �сынок�, процессор, тоже стал до неприличия независимым – теперь разлучить его с материнской платой не составляет никакого труда.
Чипсет и фирма-производитель.
Что же сегодня осталось у материнской платы?
Не так уж много. Всего лишь разъемов для подключения отдельных устройств и шина – информационная магистраль, связывающая их воедино. Именно по шине передаются сигналы между всеми видами компьютерной начинки и именно через посредство шины доставляется информационный �корм� трудяге-процессору. А также – базовый набор микросхем, чипсет, с помощью которого материнская плата и осуществляет контроль над всем происходящим внутри системного блока. От типа чипсета напрямую зависят самые важные характеристики материнской платы – скорость передачи данных, число поддерживаемых моделей процессоров, параметры работы с памятью и т.д.
Поскольку основная функция материнской платы – �наводить мосты� между устройствами, то неудивительно, что главные составляющие любого чипсета также называются �мостами�.
Каждый из двух имеющихся в любом чипсете �мостов� – это специальный чип-микросхема. У каждого из двух �мостов� существует свой четко очерченный круг задач: �северный мост� соединяет между собой процессор, оперативную память и видеошину AGP – то есть, фактически, он отвечает за всю �начинку� ПК. В свою очередь второй, �южный� мост отвечает за работу с шиной PCI и всеми подключенными к компьютеру периферийными устройствами.
Каждый чипсет, как правило, скроен под конкретное поколение процессоров – более того, нередко на протяжении жизни одного и того же процессора успевает смениться несколько поколений чипсетов. В особенности это касается материнских плат для процессоров фирмы Intel (по совместительству и главного изготовителя пресловутых чипсетов). В 1999 году на несчастных пользователей обрушился целый вал чипсетов для процессоров Pentium II/III – BX, ZX, EX, i810, i820, i815… При этом по-настоящему удачными получились лишь первый и последний наборы…
Мало того, на чипсетном рынке у Intel имеется немало конкурентов –VIA, ALI, SiS, AMD…
Как бы ни был важен тип чипсета, его возможности решают далеко не все. Едва ли не большее зависит от фирмы-изготовителя материнской платы, во власти которых снабдить свое изделие такими функциями, которые оригинальному чипсету и не снились. Например, с помощью дополнительных микросхем, отвечающих за отдельные устройства, можно существенно ускорить работу с ними. А значит, повлиять на производительность системы в целом. И нередко бывает так, что, заменяя одну материнскую плату на другую, пусть и собранную на основе одного и того же чипсета, можно на 10-15% повысить скорость работы вашего компьютера. С помощью базового меню настройки, скрытого в маленькой микросхеме BIOS, можно повлиять на громадное число параметров работы системы. Например, значительно ускорить работу процессора, увеличив частоту системной шины (разгон процессора).
Самыми большими сервисными возможностями отличаются материнские платы следующих производителей:
ASUSTeK;
Abit;
Chaintech;
Elitegroup;
Supermicro.
Покупая такую плату пользователь четко знает за что он переплачивает 10-к, другой долларов. Другое дело, что воспользоваться предоставленными возможностями может далеко не каждый. Поэтому новичкам обычно рекомендуют более простые и дешевые платы.
Интегрированные устройства.
Работая с интегрированным чипсетом, мы как бы возвращаемся в ранние годы компьютерной индустрии. Вновь, как и прежде, многие важные устройства: видеокарта, звуковая карта, а иногда и модем, встроены (интегрированы) в материнскую плату в виде отдельных микросхем. И все это богатство по цене одной, не интегрированной платы, а то и еще дешевле. Например, поддержка звука на таких платах осуществляется чипом Aureal Vortex, по своим возможностям идентичным хорошей звуковой карте с поддержкой трехмерного звука. Функции видеокарты могут нести на себе разные чипы (например, Voodoo3 или RivaTNT2) с различным объемом специализированной оперативной памяти – от 2 до 16 Мбайт. Конечно же материнская плата с интегрированными устройствами не требует отдельной покупки и установки тех же звуковой или видеокарты, да и стоит она несколько дешевле суммы всех этих трех устройств. А посему выбор такой платы в ряде случаев оправдан для домашних компьютеров. Правда наряду с плюсами, есть и ряд минусов: нередко интегрированные устройства несколько уступают своим �независимым� собратьям по качеству, да и для модернизации компьютера в дальнейшем придется менять всю материнскую плату. И если владельцы домашних компьютеров не хотят превращать свой ПК в игровой полигон, они будут довольны ценой 350-400 долларов.
Поддерживаемый диапазон частот системной шины.
Это величина, прямо связанная с частотой и скоростью процессора. Как мы помним, рабочая частота процессора представляет собой рабочую частоту системной платы, умноженную на �зашитый� в процессоре коэффициент. То есть чем быстрее работает шина материнской платы, тем быстрее работает процессор. Именно на этом, кстати говоря, основан один из популярных методов разгона процессоров.
Стандартная рабочая частота для большинства процессоров Celeron – 66МГц. Стандартом для Pentium Ш является более высокая рабочая частота – 100 МГц, а для Pentium III Coppermine – даже 133 МГц. В ближайшем будущем – переход на более высокую частоту 150 и 166 МГц.
Мораль: выбирайте плату с более высоким порогом частоты, хотя совершенно не обязательно, что ваш процессор будет ее поддерживать.
Кстати, между базовыми частотами существуют промежуточные – 75,83,103,105,113 МГц. Самые совершенные платы позволяют выставлять частоту системной шины с точностью до 1 МГц.
Все сказанное относится прежде всего к материнским платам для процессоров Intel. Процессоры AMD взаимодействуют с системной платой более хитрым способом: сам процессор использует частоту шины в 200 МГц, а все другие устройства довольствуются более медленной 100-133 МГц.
Формат материнской платы (форм-фактор).
Это общая стратегия расположения на плате основных микросхем, слотов, и т.д., форма и размер материнской платы.
Большая часть старых плат относится к формату Baby AT – не слишком удачной. Эти платы выпускаются и сегодня, однако куда более предпочтительней выглядит новый форм-фактор: ATX. Он имеет много достоинств – так, �гнездо� процессора расположено недалеко от вентилятора блока питания, что обеспечивает дополнительное охлаждение вечно пышущего жаром �камня�.
Количество и номенклатура слотов для подключения внутренних устройств.
Помимо чипсета на материнской плате имеется огромное количество всевозможных гнезд и разъемов, предназначенных для подключения внешних и внутренних устройств. Их номенклатура и количество также является достаточно важным фактором при выборе материнской платы.
Приведем �путеводитель� по всему этому хозяйству:
�Гнездо� для установки процессора. Для каждого форм-фактора процессора существует свой тип материнской платы, как правило, несовместимый с другими процессорами. Скажем, гнездо для процессора Pentium III вы не сможете установить процессор AMD Athlon. И наоборот.
Разъемы-�слоты� стандарта PCI. PCI – стандарт шины. Родился он около 10 лет назад и сегодня является основным стандартом слотов для подключения дополнительных плат (звуковая карта, встроенный модем, дополнительные контроллеры и т.д.). На материнской плате слотов PCI, как правило 4. разъемы PCI – обычно самые короткие6 на плате, белого цвета, разделенные своеобразной �перемычкой� на две равные части. Скорость передачи данных по шине PCI – около 500 Мбайт/сек. Ранее в слот PCI устанавливалась и видеокарта, однако теперь для этой цели служит….
Разъем Advanced Graphic Port (AGP). Специальный, более быстрый с точки зрения пропускной способности (до 500 Мбайт/с в режиме AGP2x и до 1 Гбайт/с в режиме AGP4x) слот, предназначенный для установки видеокарт формата AGP. В последнее время появились снабженные этим разъемом платы формата SuperSocket7.
Разъемы-слоты типа ISA. Гораздо более слабые в отношении пропускной способности, чем слоты PCI. Это чистейший анахронизм. По внешнему виду они напоминают слоты PCI, только в полтора раза длиннее и черного цвета. На новых платах они не встречаются.
Разъем-слот CHR/AMR (Audio Modem Riser Card).
Одна из самых интересных разработок Intel за последние несколько лет. Дебютировала в начале 1999 года. Слот AMR (самый короткий на плате, темного цвета) предназначен для установки в компьютер встроенного модема или звуковой карты. А возможно – и того и другого вместе. Ведь и звуковая карта и модем работают по одному и тому же принципу – преобразовывают компьютерный, цифровой сигнал в слышимый человеческим ухом акустический, а при необходимости и обратно.
В новых материнских платах этот специализированный преобразователь сигналов (аудиокодек АС 97) уже встроен в саму материнскую плату. А в разъем AMR устанавливается только надстройка к этой микросхеме – простенькая платка с нужными для каждого устройства входами и выходами.
Слот AMR имеется на материнских платах, созданных на основе новых чипсетов Intel – i810, i815, i820 и т.д. На материнских же платах других производителей имеется другой разъем аналогичного назначения под названием CHR.
Слоты для установки оперативной памяти – от слотов для установки плат отличаются наличием специальных замочков –�защелок�. Предназначены для установки модулей ОП (в 1999-2000г. самые популярные модели DIMM). Таких слотов, как правило, три, и установить в них можно до 1,5 Гбайт ОП.
Разъемы для подключения ЖД (контроллеры E-IDE) – предназначены для подключения к материнской плате внутренних устройств хранения и чтения информации – ЖД, дисководов, CD-ROM и т.д. На любой Мат. Плате просле 96 г., вы найдете 2 контроллера E-IDE, к каждому из которых можно подключить до 2-х устройств:
Primary Master (первое ведущее);
Primary Save (Первое подчиненное);
Secondary Master (второе ведущее);
Secondary Save (второе подчиненное).
Первым ведущим всегда становится ЖД – ведь именно с него производится загрузка системы.
Вторым ведущим, как правило, становится CD-ROM.
Оставшиеся �две вакансии� занимает дисковод большой емкости, заменяющий стандарт �флоппи-дисковод�, емкостью 1,44 Мбайт, дополнительный ЖД или дисковод CD-RW.
Современные модификации контроллеров E-IDE, предназначены для подключения быстрых ЖД, скоростью до 33 (спецификация Ultra DMA/33, 66 или 100).
В 2000 году на рынке материнских плат произошла маленькая революция: все крупнейшие производители в одночасье решили протолкнуть �в массы� технологию поддержки массивов ЖД-дисков (RAID). Саму RAID-технологию новичком не назовешь – в течение многих лет массивы соединенных друг с другом ЖД, позволившие резко повысить надежность хранения информации и скорость ее чтения, были неизменным атрибутом �больших� К и серверов. Однако внедрить RAID на домашнем ПК никому не приходило в голову – не секрет, что большинству пользователей хватает 1 ЖД, в крайнем случае 2-х, никак не связанных друг с другом.
Однако сегодня RAID-лихорадка затронула и самых консервативных пользователей, а материнские платы с парами E-IDE разъемов, явно вошли в моду…
Впрочем, подробный разговор о RAID мы отложим до раздела, посвященного ЖД-кам.
Контроллеры и разъемы (порты) для подключения внешних устройств.
Мы об этом уже говорили раньше. Однако то было первое и очень краткое знакомство. Познакомимся со всеми гнездами и разъемами поближе. Кстати, если вы не забыли, часто вместо терминов �гнездо� или �разъем � в К технологии принято употреблять слово �порт�.
Параллельный порт (LPT)-25 контактный разъем предназначен для подключения принтера, сканера, а также внешних устройств для хранения и транспортировки информации (накопителей). До недавнего времени отличался сравнительно высокой скоростью передачи данных (около 2 Мбайт/с). LPT порт – на задней стенке СБ – единственный (как правило).
Последовательные порты (СОМ) – (9 и 25 контактные разъемы)
Отличаются меньшей скоростью передачи данных (около 112 Кбайт/с). поэтому и выпадала на их долю поддержка всяческих �неспешных� устройств – мыши и модема. Первоначально их было аж 3 штуки, однако со временем осталось лишь 2. оно и понятно, изменница-мышь предпочла последовательному порту свой собственный разъем PS/2, разделив его с клавиатурой, а на долю СОМ-порта осталась лишь поддержка медленного модема. Да и этот вечный поклонник эмигрирует к новому порту USB (P III и PIV) и СОМ-порт окончательно и бесповоротно уходит в прошлое.
Порт PS/2.
В свое время мышь и клавиатура – братья-близнецы, схожие как по своему назначению (устройства управления), так и по низким требованиям к скорости передачи данных, проживали в совершенно разных квартирах.
Мышь ютилась по соседству с модемом на СОМ-разъеме, а клавиатура имела свой собственный, ни на что не похожий разъем. Со временем было решено создать для этой �сладкой парочки� специальные квартиры-гнезда. Так и родился PS/2 разъем, в 1998 году. Подключить к нему что-то кроме клавиатуры и мыши вряд ли получится, потому и долго говорить о нем нет нужды. Помните только, что каждый из 2-х PS/2 только для клавиатуры и мыши, для этого имеются подписи: Mouse и Keybord.
Последовательный порт и интерфейс USB
Эту новинку, успешно дебютировавшую 5 лет назад, не зря называли одной из самых значительных новаций десятилетия. Порт USB призван положить конец разнобою портов и устройств на ПК: отныне все они должны подключаться только через USB!
Более того, если к каждому из старых портов можно было подключить только 1 устройство, то на один USB-порт их можно подключить аж 127!.
Секрет прост: все USB-устройства могут подключаться к ПК �по цепочке� – в том случае, если у каждого �звена� имеется свой USB-порт или USB-хаб на несколько портов одновременно.
Так, по схеме �бабка за дедку, дедка за репку� м выстраиваются в цепь совершенно разные устройства – мышь и клавиатура, монитор и принтер, сканер и цифровая видеокамера, колонки и модем…
Единственное правило, которое следует соблюдать при работе с USB-первыми в цепочке должны быть самые производительные устройства: принтер, сканер, колонки, накопители. А в конце – медленные: клавиатура и мышь.
Еще одно важное качество USB – этот интерфейс позволяет подключать к ПК любые устройства без перезагрузки системы, �горячим� способом.
Идеология �включил и работай� была бальзамом на рану несчастным пользователям, уставшим от бесконечных установок и перезагрузок.
Скорость первой модификации USB (все устройства выпущенные до конца 2000года) составляла около 12 Мбайт/с (на деле ряд устройств работают с куда меньшей скоростью – 1,5Мбайт/с).
Новая спецификация шины USB2,0 (апрель 2000 года) планирует увеличение скорости до 60 Мбайт/с, однако новые устройства, поддерживающие такую скорость, вышли лишь в конце 2001 года.
USB 2.0 совместим с устройствами USB старого формата, хотя работать они будут с прежней скоростью.
Порт и интерфейс Fire Wire (IEEE 1394)
Как бы нм была быстра и удобна шина USB, а все же существуют устройства, которым скорости было маловато. Например, чтобы передать видеоизображение на ПК с цифровой видеокамеры (4 года назад эти устройства вошли в моду), требовадлсь пропускная способность в десятки раз выше. Именно по видеокамеры и был создан стандарт Fire Wire (IEEE 1394), обеспечивающий передачу данных со скоростью до 50 Мбайт/с.
Появиться то появился, а массовым все же не стал. Пропускная способность Fire Wire (IEEE 1394) до поры до времени была явно чрезмерной, цифровыми видеокамерами обзавелись до сей поры не более нескольких % пользователей. Сверх того, разработчики Fire Wire (IEEE 1394) пожадничали, обязав производителей материнских плат и Fire Wire –контроллеров платить им по несколько долларов с каждого проданного чипа.
Все это затормозило продвижение Fire Wire на рынок. Однако в 1999 году потребность в высокоскоростном интерфейсе возникла у целого ряда устройств – мобильных накопителей, цифровых фотокамер, устройств ввода в ПК графики и звука. В итоге популярность Fire Wire резко возросла, и к 2001 году этот порт имеет добрая половина материнских плат.
Правда не ясно, сможет ли Fire Wire выжить в борьбе с новым USB 2.0, который обеспечивает ту же скорость передачи данных. Сегодня Fire Wire устанавливается на материнскую плату дополнительно, в виде отдельной платы для разъема PCI.
Контроллеры и шина SCSI (Скази – так следует читать это зубодробильное сокращение).
Это один из самых старых и распространенных скоростных интерфейсов: его рождение состоялось еще в конце 70-х годов.
В свое время казалось, что этот стандарт вот0вот отберет майку лидера у EIDE, которого SCSI бил по многим показателям. В частности, количество устройств хранения, подключаемых к 1-ому контроллеру, увеличено с 4 до 15!
SCSI – винчестеры работали куда быстрее и стабильнее, чем их IDE-собратья, именно поэтому все высокопроизводительные рабочие станции оснащены материнскими платами поддерживающими SCSI.
Однако вряд ли стоит заводить такой интерфейс на домашнем ПК – и материнская плата, и любые устройства, работающие со SCSI, в 2-3 раза дороже обычных. Кроме того, если даже на вашей материнской плате нет SCSI-контроллера, его всегда можно купить и установить отдельно.
Плохую услугу SCSI оказало и изобилие модификаций – более 10. при этом далеко не все модификации совместимы друг с другом.
Самые популярные сегодня типы контроллеров SCSI:
Fast SCSI-2 (Vдо 10 Мб/с) – для подключения относительно медленных устройств: сканера, CD-RW дисковода и чаще всего продается в комплекте с ними;
Ultra Wide SCSI (V до 40 Мб/с) –
Ultra Wide 2 SCSI (V до 80 Мб/с) – пригодны для поддержки нескольких ЖД (ставятся в отдельный PCI-слот, в дорогих платах установлены сразу в нее).
Оперативная память
Мне кажется любому пользователю всегда будет достаточно объема ОП в 640 Кбайт…
Билл Гейтс, президент корпорации Microsoft, начало 80-х годов.
Не правда ли, удивительная точность предсказания? Ах, если бы здесь пророк компьютерной эры оказался прав… Ведь сегодня нам уже не хватает ОП в 100 раз большего объема.
А завтра, благодаря усилиям того же Б. Гейтса со товарищи, потребуется еще больше. И никакой ностальгии нет, кому охота возвращаться в эпоху, когда и за 4 Мбайта ОП выкладывали 250-300 долларов. Лишь в 96-97 г.г., когда резко снизились цены на микросхемы памяти, мы смогли себе позволить роскошь, как покупка памяти про запас, с расчетом на будущее.
Что же такое ОП?
Если внешне – несколько кремниевых �черепашек� – чипов-микросхем, укрепленных на пластиковой полочке (модуль ОП). А если копнуть глубже…
Отличие ОП от постоянной, дисковой в том, что информация хранится не постоянно, а временно до выключения ПК. Такова суть информации, размещаемой в ОП в основном там крутятся промежуточные результаты вычислений.
ОП – полигон, на котором ПК проводит все свои операции. И чем он шире, тем лучше.
Вопрос: Почему же не использовать ЖД? Ведь его емкость в тысячи раз больше.
Не торопитесь. Есть еще одно, главное отличие – скорость.
Доступ к ОП намного быстрее, чем к дисководу.
Много – это сколько?
Подсчитать не трудно. Время доступа ЖД – 8-10 милисек (мс), а ОП обладает временем доступа в 6-7 наносек (нс). Разница в сотни тысяч раз!!
Понятно, что для оперативной работы с данными, которые всегда должны быть под рукой, процессору нужна более быстрая память, чем ЖД.
В принципе, такая память уже встроена в нем самом (КЭШ). Но объем КЭШа чрезвычайно мал – макс. 512 Кбайт, а для работы с современными программами необходимы многие Мбайты.
Для этого и нужна ОП с большой скоростью доступа.
Как и процессоры-чипы, ОП используется в самых разных устройствах ПК от видеокарты до лазерного принтера. Микросхемы ОП в этом случае могут принадлежать к совершенно разным модификациям, однако все они относятся к типу динамической памяти (DRAM).
Не стоит забывать и о микросхемах буферной или КЭШ-памяти, установленной на ЖД, диске CD-ROM и т.д. А заодно и о нашем старом знакомце КЭШе 1 и 2 уровня, установленном на процессоре. В этом случае используется гораздо более быстрая (и дорогая) статическая память (SRAM). Емкость ее невелика – сотни Кбайт против десятков Мбайт у DRAM. Однако скорость работы в 10-ки раз выше!
Но мы увлеклись, ибо вряд ли придется сталкиваться с модулями и микросхемами SRAM, надежно упрятанным во чрево всевозможных устройств.
Разговор пойдет о DRAM.
ОП выпускается в виде м/схем, собранных в специальные модули памяти. Несколько лет назад были 72-контактные SIMM (устанавливались парами, т.к. каждый модуль представлял � стандартного банка памяти).
В 1998 году на рынке появились 168-контактные модули DIMM, которые могли устанавливаться поодиночке.
Каждый модуль вмещает от 1 до 512 Мбайт ОП. Однако на практике пользуются модулями 2-х типов: 64 и 128 Мбайт.
64 Мбайт – �минимум� для сегодняшних ПК. Учтите, что каждые 2 года ОП увеличивается в 2 раза и сегодня 256 – не предел.
Как мы говорили, на большинстве материнских плат установлено 3 разъема для подключения модулей ОП. Модули в эти банки можно устанавливать разного объема, скажем, 2 по 64 и один по 128 Мбайт. Однако желательно, чтобы они обладали одной и той же скоростью доступа (7нс) и были выпущены одним и тем же производителем. И разумеется, были укомплектованы памятью одного и того же типа.
А типов ОП не так уж мало…
Как минимум, можно назвать 3, реально использующихся в ПК.
Типы оперативной памяти.
EDO DRAM
В эпоху Pentium она была основной для всех ПК. Работала на частоте шины не более 66 Мгц и была медленной. Скорость доступа 50-70 нс.
Сегодня модули EDO используются исключительно для модернизации встроенной памяти на некоторых моделях внешних устройств (лазерных принтеров).
SD RAM
В ПК с Pentium III установлены преимущественно модули снабженные SD RAM. Она быстрее EDO. Скорость доступа 6-9 нс, а пропускная способность 256-1000Мбайт/с. важнейший параметр: рабочая частота шины. Сегодня в продаже имеются 3 основные модификации ОП этого типа:
9-нс модули, соответствующие модификации РС 66, могут работать на частоте системной шины до 83 МГц, при этом базовая частота 66 МГц. Память этого типа выглядит явно устаревшей и покупать ее не следует.
В конце 2000 г. сошли с арены и модули с маркой РС 100 (время доступа до 8 нс), работали на частоте до 110-120 МГц.
РС 133 (7 нс), поддерживает частоту системной шины до 150 МГц еще держатся в продаже.
RD RAM – первый претендент на звание �памяти XXI века�.
Разработана компанией Rambus Inc. Память типа Rambus DRAM.
Рабочие характеристики впечатляющие: частота системной шины до 800 МГц, время доступа – 4 нс, скорость передачи данных 6Гбайт/с.
Но успеху помешали 2 обстоятельства.
1-е и главное, модули RD RAM в 5-6 раз дороже SD RAM.
2-е – большинство подключенных к ПК плат и устройств не выдержали бы столь резкого подъема частоты системной шины, так как при 133 МГц у некоторых звуковых плат и видеокарт возникают проблемы.
Перспективы: рассчитаны на Pentium 4, и если подешевеют, то и на домашние ПК.
DDR SDRAM
Пока наивная Intel в поте лица проталкивала в народ дорогую RD RAM, хитрая корпорация Sumsung втихую работала над усовершенствованием доброй старой SD RAM.
Работает в 2 раза быстрее, пропускная способность 2.5 Гбайт/с, время доступа 5-6 нс, частота системной шины – 600-700 МГц (заоблачная частота).
Благодаря особенностям своей архитектуры DDR SD RAM обрабатывает за 1 такт вдвое больше данных, чем SD RAM.
И поэтому даже на стандартных частотах 100 и 133 МГц производительность ее вдвое выше. Именно это и побудило разработчиков DDR SD RAM внести в маркировку моделей памяти не частоту системной шины, как у DS RAM, а пропускную способность (Мбайт/с). поэтому память с маркировкой РС 1600, 2100, 2600 работает не на столь заоблачных частотах, реально рабочая частота шины для этих модулей 100, 133, 166 МГц соответственно.
Сегодня DDR SD RAM сменила обычную SD RAM (к средине 2002 года), так как выпустили новый чип памяти, и материнские платы для них.
Но вернемся пока к SD RAM и разберем ряд мелких,но важных особенностей.
Дополнительные параметры SD RAM DIMM
Большинство модулей, выпущенных в 2000 году, должны содержать в себе, помимо собственных м/схем, еще 2 маленькие полезности, называемые SPD и ECC.
SPD – новация неутомимой Intel. Это небольшая м/схема, установленная на модуль DIM, содержащая подробную информацию о типе умтановленной памяти и некоторых други х параметрах. Наличие ее является обязательным для новых модулей памяти. Многие материнские платы просто отказываются работать с не SPD-модулями памяти.
ECC – тип модулей с вохзможностью коррекции ошибок. Они работают несколько быстрее и стабильнее обычных.
Стоимость:
64 Мбайт – 15-20 долларов, 128 –30 и т.д.
Производители.
Лучшие украшены лейблами Kingston, Micron, Sumsung.
Конечно, безымянные модули собираются из тех же м/схем, но лучше переплатить 5 долларов за фирму…
Видеокарта
Скажите, а сколько цветов в вашей видеокарте
(покупатели)
Компьютер на одной плате – так с полным правом можно назвать, пожалуй, самую сложную и многофункциональную из входящих в состав ПК плат – видеокарту.
Работа с графикой – одна из самых трудных задач, которые приходится решать современному ПК. Сложность изображения, миллионы цветов и оттенков…Поэтому неудивительно, что для этой работы в К устанавливается фактически второй мощный процессор.
Помните, мы говорили о специализированных �чипах-наместниках�, разгружающих ЦПр? Видеокарта – первый и главный из них, при выборе которого нужно быть особенно осторожным и внимательным.
Еще 4 года назад перечень фуенций видеокарт состоял из 1 позиции – работа с 2-х мерной графикой.
И именно исходя из быстроты и качества работы в 2D режиме карточки и оценивались.
Сегодня ситуация изменилась: все современные ВК способны быстро и качественно обрабатывать 2-х мерную графику. Большинство пользователей обращает внимание на способность работы с 3-х мерной графикой. Мысль о том, что это и есть самое главное достоинство ВК, с успехом вдалбливалась в сознание пользователей 4 последние года, так что не стоит удивляться, что даже не интересующийся играми покупатель все чаще выбирает для своего ПК модную (и дорогую) ВК для игроманов. Не оснащенных 3D-ускорителями карт сегодня уже и не выпускают.
Увы, пока что фантастическая мощь 3D-карт реально востребована только в компьютерных играх. И если кто-то скажет, что без нее текстовый процессор не запускается, отнеситесь к его словам с небольшой долей скепсиса.
Создание объемного, реалистического изображения – задача не простая. Фактически, ВК приходится выполнять несколько сложных операций: строить �каркас� каждого 3-х мерного изображения, обшивать его подходящими кусками изображения – текстурами, имитировать листву, одежду, землю и т.д. А главное – быть готовой в любой момент показать его с любой точки: сверху, снизу, сбоку. Сдвинься хотя бы на см и объект будет выглядеть несколько иначе. При этом ВУ должна высчитывать не только 2х пространственные координаты, но и 3-ю, которая характеризует удаленность предмета от наблюдателя. Именно поэтому в памяти современной ВК отведена специальная зона для хранения и предварительного обсчета этих координат (Z- буфер). Но воссоздание объема не самая сложная задача. Ведь даже самая объемная фигура будет выглядеть бледно и бесцветно, если не положить на нее текстуру, т.е. просто раскрасить ее с помощью множества цветных объектов. Представьте, что в руках у вас болванка-матрешка и вы на нее можете нанести любой узор от классической, румяной толстушки до президента Путина. Как раз такой процесс и происходит в играх. Причем в реальном времени и весьма динамично. Не забудем и о спецэффектах, поддержку которых тоже реализует та же ВК.
Антиалиайсинг (Anti-Alaising) –аппаратное сглаживание контуров изображения, имитация тумана, ряби на воде, пламени, отражение в зеркале, тени и множество др. С частью справляется и обычная ВК, но со всеми вместе… Помилуйте, это уж чересчур! Вот почему для поддержки игровых спец эффектов в процессор все чаще встраивается специальный блок трансформации и освещения (T ( L), который позволяет получить просто фантастическое качество игрового изображения, а заодно и удорожает карту на сотню долларов.
Наконец, еще один круг задач, которые призвана решать ВК – обработка мультимедиа информации. Многие карты сегодня поддерживают вывод изображения на телеэкран или, наоборот, прием изображения с внешнего источника – видеокамеры, видеомагнитофона или телеантенны (эти операции выполняет соответствующий видеовход и TV-тюнер).
Кроме того, современной ВК приходится заниматься еще и декодированием �сжатого� видеосигнала, поступающего с дисков Video CD или DVD.
Вот сколько задач ложиться на маленький и хрупкий чип – главную микросхему любой ВК.
Кроме процессора на ВК содержится и собственная ОП. При этом ее объем (до32 Мбайт) всего лишь в 2 раза меньше, чем стандартный объем ОП самого ПК. Каковой современные ВК формата AGP также могут распоряжаться по собственному усмотрению, захватывая обширные ее участки для размещения элементов изображения – текстур – в 3-х мерной графике.
AGP – самый популярный стандарт шины и разъема для подключения ВК. (5 лет назад в PCI слоте)
Графисекая шина AGP быстрее намного, чем шина PCI и дает возможность задействовать основную память ПК для размещения текстур в 3-х мерных играх.
Параметры, характеризующие любую видеокарту
Чипсет
Главным �мозговым центром� любой ВК является специализированный графический чип, м/схема, которая объединяет в себе �подразделения�, ответственные за работу с обычной 2-х мерной и игровой 3-х мерной графикой. В помощь главному чипу предназначены еще несколько м/схем – модули ОП, RAM DAC и тому подобная �обслуга�. Однако способности �обслуживающего персонала� редко берутся в расчет – покупатели, как правило, предпочитают судить о мощи карты по ее главной м/схеме.
Производители 3-х мерных карт характеризуют несколько величин – например, сколько простых объектов (треугольников или пикселей) может прорисовать карта в секунду. Карты на чипе Ge Force 2 GTSмогут выдавать не менее 800 млн/сек, а его конкурент Ati Radeon – аж до 1200 млн/сек. (китайская грамота).
Еще 1 показатель скорости, который для вас куда понятней – количество �кадров�, сменяющихся на экране в секунду (far per second – fps) при данном разрешении.
Это тот же фильм, с вами, любимым, в главной роли. А что нужно, чтобы это фильм смотрелся, без рывков?
Правильно, чтобы картинка на экране сменялась со скоростью не менее 30 кадров/сек. Разумеется, в каждой 3-х мерной игре этот показатель будет разным. Однако большинство игроманов традиционно оценивают скорость видеокарты по последней версии Queke. И если ваша ВК выдает в этой игрушке 60-70 fps в режиме 1600х1200, то больше вам и не надо.
Вд
Лияют на скорость и такие факторы, как тип процессора, цветовой режим и т.д.
Да и от конкретной игры или теста тоже зависит немало. А посему комплексную таблицу скоростных характеристик ВК делать не будем. В утешение скажу, что самые свежие и подробные результаты тестирования популярных ВК вы всегда сможете найти на сайте Reactor Critical (). Еще недавно число популярных чипсетов едва ли не зашкаливало за 10-к, однако сегодня в живых остались лишь 4 лидера, каждый из которых имеет свой собственный козырь, призванный привлечь внимание покупателей.
Из этих королей трое – ATI, Matrox, 3dfx – предпочитают самостоятельно создавать карты на собственном чипсете,не доверяя эту важную работу другим производителям. В противовес им компания Nvidia охотно продает свою продукцию на сторону, так что сегодня карты на основе их чипсетов выпускает добрый 10-к крупных и мелких компаний.
Чипсеты NVidia (TNT2/TNT2 Ultra/Ge Force256/Ge Force 2/Ge Force 3).
Компания Nvidia возникла в поле зрения 4 года назад, но никто не предполагал, что в самое короткое время ее чипсеты станут лидерами в группе ведущих ПК �для дома, для семьи�.
Сегодня эти чипсеты прорвались в высший эшелон – самые дорогие и престижные карты для безумных игроманов, выпущенные в 2000 году основаны на чипсете Ge Force 2Ultrа этой компании. Каждый чипсет, начиная с TNT2, выпускается в нескольких модификациях.
Платы на чипах TNT2 М64 или Ge Force 2МХ – для самых малообеспеченных покупателей. Они отличаются низкой частотой ядра, дешевой памятью, прочими прелестями дешевой карты.
Но любителей поездить на Мерседесе с движком от Запорожца, как всегда, немало. Некоторые балуются игрушками редко, но желают иметь современную ВК с модной торговой маркой.
Существуют более серьезные варианты чипсетов Nvidia, имеющие в названии слово Pro или Ultra. Это уже категория Hi-End со всеми ее атрибутами – красивой упаковкой, многочисленными дополнительными функциями, типа видеовхода, умопомрачительными результатами тестов и заоблачными ценами. Замечено, что старые чипсеты Nvidia высшей категории чаще всего превосходят стандартные и дешевые варианты новых чипсетов.
Чипсеты ATI (Rage 128/Rage128 PRO/Fury/Fury Maxx/Radeon)
ATI – карты для знатоков и эстетов. В их активе не только великолепные 2-х мерные характеристики, отличное качество работы с 3-х мерной графикой, но и целый спектр мультимедийных возможностей.
Так, мощный мультимедийный �комбайн� All-In-Worter укомплектован пожалуй, всеми возможными видами �примочек� – телетюнером, видеовходом и выходом, аппаратным декодированием видеопотока в форматах MPEG-1 (Video CD) и Mpeg-2 (DVD)…
По всем этим характеристикам карты ATI превосходят даже знаменитые �комбайны� на базе чипсетов Nvidia от ASUSTeK –разве что 3-х мерные очки ATI по неведомым причинам не включила в комплект.
Для игроманов, не жалеющих денег на любимые развлечения карты на базе последнего чипсета ATI, Radeon 256, станут отличным выбором – по скорости они часто опережают элитные карты других производителей, да и встроенный блок трансформации и освещения, присутствующий пока что лишь на последних чипсетах Nvidia, дает о себе знать.
Карты ATI – одни из самых дорогих на рынке, но для любителей комфорта и роскоши в играх траты вполне оправданы.
Чипсеты Matrox (G200/G400/G450/G600)
Если ATI поражает покупателя своими мультимедийными способностями, 3dfx – делает упор на игры, то коньком Matrox являе5тсся 2-х мерная графика. Именно поэтому Matrox устанавливают в свои ПК дизайнеры, активно работающие с компьютерной графикой. Отличная прорисовка деталей, хорошие цвета, возможность тонкой настройки – выше всяческих похвал.
Несколько хуже обстоят дела на 3-х мерном фронте. Вплоть до выхода чипсета G400 карты безнадежно отставали. Но сегодня новый чип G450 показывает вполне достойную производительность, хотя и отстает от Radeon и Ge Force 2.
Для офисных ПК трехмерность не просто излишество, а и недопустимый, порой раздражающий фактор.
2.Объем оперативной памяти
ВК требуется собственная, более быстрая память, которая находится под ее единовластным началом. Чем больше память, тем лучше будет выглядеть изображение на мониторе, тем быстрее работают игры.
Все современные графические платы оснащены как минимум 16 Мбайт памяти – больше для 2-х мерной графики и не надо. Но лишние дополнительные Мбайты всегда могут использоваться для создания 3-хмерной графики в играх – именно в них хранятся текстуры, которыми обтягивается каркас. Чем больше такой дополнительной памяти, тем лучше будет выглядеть ваш монстр в любимой стрелялке. Именно эти лишние Мбайта и составляют основной объем современной ВК. На основе Nvidio Ge Force 2 использует 64 Мбайта, а гигант Voodoo5 аж 128 Мбайт!
Тип используемой памяти.
Недавно этот параметр волновал немногих. Но, времена меняются… Объем памяти не имеет решающего значения, остается по-придираться к типу памяти.
Типы ничем не отличаются от типов основной памяти.
На недорогих моделях используется SDRAM или чуть более быстрая модификация SGRAM (7-8 нс время доступа). Более совершенные оснащены DDR SD RAM (5-6 нс).
Частота работы графического чипа и памяти
Иногда они работают на разной частоте, а иногда на одной. В любом случае, чем быстрее, тем лучше.
Например, базовая частота чипа лежит в диапазоне 166-250 МГц, частота памяти от 140-180 МГц.
Кстати и чипсет, и память современных ВК можно �разогнать� точно также, как и обычный процессор. Делается это с помощью небольших программок �тонкой подстройки� параметров ВК (Tweek). Как правило для каждой карты выпускается своя программа. Обычно этим творчеством занимаются программисты-любители, иногда эти программы включены в комплект драйверов самими производителями. Максимальная величина �разгона� ВК не превышает 10%. При превышении этого порога изображение на экране начинает �сыпаться�, ПК зависает, а сама ВК выходит из строя.
Частота RAMDAC.
RAMDAC – графический преобразователь, превращающий цифровые сигналы ПК в аналоговые, подающиеся на монитор. От частоты его работы напрямую зависит качетво работы вашей ВК. Лучше выбирать ВК с более быстрым RAMDAC, если вы собираетесь серьезно работать с графическими пакетами или играть в требовательные к ресурсам игры. Большинство сегодняшних ВК имеют RAMDAC с частотой от 250 до 400 МГц.
Поддержка режима AGP 2х/4х.
�Однократной� скорости передачи данных по шине AGP (около 256 Мбайт/с) ВК хватило ненадолго. В конце 1998 года на рынке появились платы, поддерживающие вдвое большую скорость передачи AGP 2x (528 Мб/с). В переводе на нормальный человеческий язык это означает, что картинка будет �добегать� от процессора к ВК за вдвое меньший срок, чем раньше и станет несколько �поцветастее� и �повкусней�…
А в 1999 году произошла новая революция – на арену вышел новый, суперскоростной режим AGP 4x (1,06 Гб/с). И хотя никто из разработчиков не мог внятно объяснить покупателям, какая польза от 2-хкратного увеличения и без того немалой скорости, уловка сработала. Сегодня ВК, не украшенная значком AGP 4x практически не имеет шансов на успех на рынке.
Поддержка 32-битного цвета.
Еще одна вкусная и столь же бесполезная новинка. Как показывает практика, отличить 16-бит от 32-битного может далеко не каждый пользователь. Однако за счет поддержки 32битового цветового режима в качестве основного, значительно возрастает нагрузка на процессор ВК. А значит, появляется повод выпустить на рынок более быструю и дорогую модель…
Поддержка аппаратного сглаживания текстур и игровых спецэффектов (туман, переливы воды и т.д.)
Еще один крючок с наживкой для игроманов. Отныне, дабы игроманские очи не страдали от грубых стыковок между отдельными текстурами в играх, ВК приказано делать картинку гладенькой, стыковки и переходы – плавными. Существует несколько десятков аппаратно-реализованных эффектов, которые по логике должна поддерживать ВК. Естественно для этого требуется более мощный и дорогой процессор… Однако же, отсутствие большинства из этих �фишек� может обеспокоить лишь чувствительные очи игровых маньяков и компьютерных журналистов – широкие же массы относятся к этому более спокойно.
Поддержка ввода-вывода видео
Видеовход – самый распространенный довесок к ВК. Он позволяет вывести изображение с ПК не только на монитор, но и на экран телевизора.
Эта функция особо любима игроманами, которые очень любят выводить любимые игры на большой экран домашнего телевизора.
Если он отсутствует, то можно всегда купить дополнительную плату или внешнее устройство типа PC2TV.
Выдеовход на ВК встречается реже, хотя эта функция, на мой взгляд, куда полезнее. С его помощью вы можете �загонять� в ПК изображение с видеокаме6ры и видеомагнитофона для последующего редактирования. Правда, как правило, мощностью встроенные устройства видеозахвата не отличаются и фильм, который вы сможете перегнать в ваш ПК, будет оцифрован с качеством, достаточным для его демонстрации лишь в небольшом окошке, размером с сигаретную пачку. Жаждите более качественной оцифровки – покупайте дополнительную плату видеозахвата, но это будет дороже.
Поддержка приема телепрограмм
Встроенный в ВК тюнер для приема телевизионных каналов и вывода их на монитор – сегодня отнюдь не редкость. Однако лишь немногие тюнеры отличается хорошим качеством – изображение часто может воспроизводиться только в небольшом окне (но не в полноэкранном режиме). К тому же далеко не все встроенные тюнеры могут корректно работать с отечественным стандартом телевидения SECAM.
Другое дело – дополнительные отдельные платы TV тюнеров, которые устанавливаются в ПК в отдельный PCI слот. Эти платы свободны от всех упомянутых недостатков, хотя ухитряются в то же время заиметь новые…
Поддержка цифрового интерфейса вывода (DV)
Жидкокристаллические мониторы все уверенней теснят привычные нам модели ЭЛТ. А так как большинство этих устройств поддерживают не аналоговый, а цифровой метод передачи информации с системного блока, производитель все чаще оснащают свои изделия соответствующим разъемом. Правда, пока что цифровой интерфейс остается скорей экзотической, чем реальной необходимостью. Однако аналитики неумолимы: привычным аналоговым мониторам осталось жить лет 5.
Аппаратные декодеры MPEG-2 (DVD)
Все чаще производители ВК �высшего класса� встраивают в свою продукцию специальные чипы – процессоры, отвечающие за обработку видеопотока в формате DVD. Без такого чипа становится невозможным просмотр видеофильмов в этом формате, который пусть медленно, но завоевывает на многострадальный рынок. И поэтому выбор ВК, оснащенной DVD-чипом - неплохой задел на будущее. Эта способность пригодится вам, когда столь привычные нам диски СD-ROM на пиратских прилавках уступят свое место DVD. А до этого дня по прогнозам, осталось не так уж и много…
TV-тюнеры
Встроенные в ВК тюнеры дают в большинстве своем изображение лишь в небольшом окошке. Об этом мы уже говорили. Необходимы дополнительные платы, устанавливаемые в отдельный слот.
Практически все TV-тюнеры, которые можно найти сегодня в продаже в России, построены на одном и том же наборе м/схем Brooktree BT 848.
Существуют модели и на чипах других производителей – Philips, – однако существенной разницы в качестве вы все равно не обнаружите. Главное, чтобы ваш тюнер поддерживал Российскую сетку вещания и был укомплектован достойным программным обеспечением и драйверами.
Желателен и пульт дистанционного управления, ибо переключать каналы с помощью клавиатуры или мыши неудобно.
Выбирая внутренний тюнер, вам скорее всего придется иметь дело с продуктами семейств Aver Media и FlyVideo.
В модельной линейке каждого семейства насчитывается 5-6 видов тюнеров, отличающихся наличием (или отсутствием) дополнительных функций, ибо с приемом телепрограмм они справляются одинаково хорошо.
Например, Aver Media TV-Phone – может с успехом служить для телефонных переговоров через Internet. Достаточно лишь подключить к этой плате микрофон.
Ряд моделей содержит встроенные радиотюнеры и ПК работает как радиоприемник.
А самые совершенные модификации тюнеров Aver Media и FlyVideo и специальные платы Sky Master позволяют принимать и сигналы спутникового телевидения, но для придется обзавестись антенной-тарелкой.
В то же время существуют и урезанные модификации плат для приема телесигнала. Так, недорогая плата Fly Media EZ, стоимость которой около 40 долларов, легко обходится без тюнера.
Секрет прост – принимать телепрограммы вы сможете, подключив к плате обычный видеомагнитофон, тюнер которого обладает неизмеримо большей впечатлительностью и способен уверенно принимать даже сигнал, перед которым пасует компьютерный тюнер.
Хотя в этом случае вы не сможете переключать программы с помощь. ПДУ самого тюнера. Но подобной игрушкой оборудован любой видик.
В комбинации видеомагнитофон FlyVideo есть лишь 1 минус: плата TV-тюнера не имеет собственного звукового выхода, поэтому аудиоканал вашего видеомагнитофона должен быть подключен непосредственно через звуковую колонку.
Помимо внутренних устройств для приема телесигнала существуют и внешние (популярная коробочка LifeTV). Самые простые и недорогие модели подключены к ПК через порт USB и, при наличии хорошей антенны, способны обеспечить воспроизведение телепередач в �оконном� режиме. До качественного видео �в полный экран� простые USB-модели пока недотягивали – обеспечиваемое расширение не превышает 320х240 точек. Некоторые TV-тюнеры оснащены собственной телескопической антенной, для приема радиопрограмм.
Автономные внешние тюнеры – другая категория. Они подключаются не к ПК, а непосредственно между монитором и видеокартой. ПК им по большому счету и не нужен, работал бы монитор. В �брюшке� этих коробочек содержится все необходимое для приема телесигнала, настройки и переключения каналов, а все операции осуществляются с пульта ДУ самого тюнера. Он оснащен внешним динамиком, и следовательно, не нуждается в подключении к внешнему источнику звука…
Автономные тюнеры обеспечивают гораздо лучшее качество изображений, чем их USB-собратья и совершенно независимы от ПК.
Из недостатков: разве что невозможность ввода видеоизображений в ПК, в то время как встроенные USB-тюнеры умеют захватывать и сохранять в памяти ПК не только отдельные кадры, но и короткие видеоролики.
Впрочем оцифровка видео – отдельная тема для разговора.
14. Устройства ввода-вывода видео
Вывод изображений с ПК экран телевизора – процесс достаточно простой, и покупать отдельное устройств вряд ли разумно. Хотя плат и внешних модулей РС2TV в продаже достаточно. Куда проще обзавестись ВК с поддержкой видеовыхода – а такими разъемами оснащено подавляющее большинство современных ВК.
Являются ли эти устройства остро необходимыми? Конечно же нет. Но иногда все же хочется посмотреть любимый видеофильм с VideoCD или DVD на большом экране телевизора. На телеэкран можно ваш виртуальный фотоальбом или продемонстрировать умение играть в любимую игру.
А вот плата для ввода в ПК видеоизображение с параллельным сжатием, в отличие от 2-х предыдущих устройств, всегда считалась серьезным инструментом для профессионалов. И цена высока: самая недорогая плата Miro DC 10 стоит 200 и больше долларов. Цены на более серьезные карты от той же фирмы еще выше 500-800 долларов.
Безусловно, цены на видеобластеры постоянно снижаются, ведь век аналогового видео уходит в прошлое, а для передачи на ПК цифрового видео (с бытовых цифровых камер) используется специальный цифровой порт FireWire… Но пока цифровые камеры есть далеко не в каждой семье, а аналоговых кассет хватает. И очень хочется перегнать свой видеоархив в ПК, ведь оцифрованный фильм легко и быстро монтировать, добавить титры и спецэффекты, подобрать звуковую дорожку, короче устроить в ПК маленький Голливуд.
При выборе платы для ввода видео в ПК необходимо обращать внимание на 3 основных показателя:
Разрешение кадров в сохраняемом видеопотоке.
Возможность и типы аппаратной компрессии (сжатия) видеоинформации в режиме реального времени.
Возможность одновременного ввода видео и звуковой информации.
Комбинация этих и ряда других параметров как раз и определяет класс устройства и, следовательно, его цену.
Массовые платы начального уровня
представлены моделями плат Aver Media и Fly Video. Схожими характеристиками обладают и обычные ВК с поддержкой видеоввода – мультимедийные комбайны от ASUSTek или ATI.
Устройства этого типа способны захватывать и сохранять на ЖД видеопоток с разрешением кадра не более 352х288 точек. Напомним, что стандартное разрешение для видео в формат PAL считается 768х575 точек.
Аппаратная компрессия видеоизображение в этом случае отсутствует, а значит, что минута видео с разрешением 320х240 займет в ПК на ЖД 200 Мбайт при 15 кадров в сек. Если же осуществлять захват видео без потери кадров, с частотой 30 кадров в сек., то эту величину нужно увеличить в 2 раза, т.е. 400 Мбайт. Не стоит забывать и о том, что файл в форматеAVI не м.б. больше 2 Гбайт, поэтому при работе с простыми платами захвата изображения вам необходимо использовать специальную программу–кодер, позволяющую в реальном времени сжимать видеопоток по алгоритму MPEG-1 или МPEG-2. звуковой вход также отсутствует, а это значит, что звук нужно будет записывать отдельно, через вход звуковой карты.
Несмотря на неплохое качество, приобретение плат этой группы для оцифровки видео не имеет смысла, хотя их цена невысока (50-70 долларов). Однако в качестве добавки к основным функциям (прием теле и радиопрограмм) возможность быстро перевести в ПК короткий фильм выглядит довольно заманчиво.
Полупрофессиональные платы
Наибольшую известность получила плата Miro DC+10 с ценой 200 долларов. Она обеспечивает разрешение 768х575 точек, что соответствует стандарту телесигнала.
Поддерживает самый простой тип аппаратной компрессии видео, позволяющий уменьшить объем, занимаемый оцифрованным фильмом до 100 раз.
Правда, плата Miro DC+10 позволяет использовать компрессию с коэффициентом 3,5, после чего секунда оцифрованного видео занимает около 6 Мбайт.
Аудиовход, к сожалению, отсутствует.
Профессиональные устройства начального уровня
Цена 500-800 долларов. Это более совершенные модификации плат Miro-DC30 и DC30+.
Здесь есть аудиовход, т.е. одновременно пишется на ЖД и видео и звук, не допуская нарушения синхронизации. Снимается ограничения на компрессию (до 1:100). Наконец, большинство плат этой группы может служить не только для ввода, но и для вывода готовых фильмов с ПК на видеомагнитофон. Это удобно, если на ПК монтируете фильм, а храните на кассете.
Профессиональные платы
Цена около 1000 долларов. Некоторое количество входов, аппаратное сжатие по алгоритмам MPEG-1 и MPEG-2 (1:200). Для работы с видео помимо платы видеоввода надо иметь ЖД не менее 20 Гбайт, использовать быстрые SCSI винчестеры, в крайнем случае дисковые массивы IDE RAID Level 0. после редактирования и монтажа готовый фильм можно перегнать на аналоговую кассету, воспользовавшись выдеовыходом с той же платы, либо подвергнуть еще более жесткому сжатию по алгоритму MPEG-4 для последующей записи на CD-RW.
3.2. Устройства хранения информации
3.2.1. Жесткий диск
Любой ЖД состоит из 3 основных блоков:
1блок и есть, собственно, хранилище информации – одна или несколько металлических дисков, покрытых с 2х сторон магнитным материалом, на который и записываются данные. Записываются не как попало, а в точном соответствии с физической структурой диска. А выглядит она так: магнитная поверхность каждого диска разделена на концентрические дорожки, которые, в свою очередь, делятся на отрезки – сектора.
ЖД – устройство объемное, а не 2-мерное. Дисков может быть несколько, да и имеют по 2 рабочие поверхности. Поэтому есть еще третье деление – цилиндры – сумма всех совпадающих друг с другом дорожек по вертикали, по всем рабочим поверхностям.
Чтобы узнать сколько цилиндров содержит ЖД надо число дорожек умножить на сумму рабочих поверхностей.
2 блок – механика ЖД, ответственная за вращение этого массива �блинов� и точное позиционирование системы читающих головок. Каждая поверхность имеет 1 головку и располагаются они точным столбиком. То есть в любой момент времени все головки находятся на дорожках с одинаковым номером. Число головок – технический параметр ЖД.
3 блок включает электронную начинку – м/схемы, ответственные за обработку данных, коррекцию ошибок и управление механической частью, а также м/схемы КЭШ-памяти.
Характеристики ЖД
Форм-фактор
Кроме стандартных �больших� винтов, есть как минимум еще 2 модификации ЖД: 3-х дюймовые – размером с сигаретную пачку, а толщиной в несколько мм, для установки в ноутбуки. Параметры те же, только большая устойчивость к тряске и цена в 2 раза больше.
Micro Drive – еще меньше! Площадью со спичечный коробок. Предназначен для переносных устройств: цифровых аппаратов, видеокамер, плееров и т.п. Емккость не более 1 Гбайта, а цена несколько сотен долларов.
Объем диска
Это – количество информации, хранящейся на диске (40-100 Гбайт). Не стоит жадничать приобретая ПК. Вы захотите хранить видео, библиотеку. Разница в цене невелика 30%, а винт в 2 раза больше.
НОТЕБЕНЕ! Как правило, купленный ЖД практически всегда оказывается меньшей емкости. Хитрость в том, что под емкостью % Гбайт скрывается цифра 5000 Мбайт. А в чем же фокус? Ведь Гига – это 1000 Мега. Так, да не так. Гига в информатике равно 1024 Мбайта и в зависимости от объема ЖД разница получается в 50-150 Мбайт и отнюдь не в пользу покупателя.
Скорость чтения данных и спецификация
Думают, скорость велика и разница в 1-2% погоды не делает. На деле же разница доходит до 20%. Сегодня показатель 10-15Мбайт/сек. А производитель декларирует совсем другие величины. Считается, что ЖД, соответствующий спецификации UDMA/33, обязан обеспечивать скорость чтения данных не менее 33 Мбайт/сек. А современные модификации UDMA/66 и UDMA/100 – 66 и 100 Мбайт соответственно. Принимать это за чистую монету не следует. В лучшем случае UDMA/100 будет работать со скоростью чтения не более 50 Мбайт/сек.
Среднее время доступа.
Тоже важный и часто учитываемый параметр. Измеряется в милисекундах и обозначает то время, которое необходимо диску для доступа к любому выбранному вами участку. Средний показатель – 7-9 мс.
Скорость вращения диска
Этот показатель напрямую связан со скоростью доступа и скоростью чтения данных. Покупать ЖД со скоростью вращения меньше 5400 оборотов в минуту нет смысла. Сегодня стандарт – 7200 об/мин, ну а 10000 об/мин – идеал!
Размер КЭШ-памяти
От 512байт до 2 Мбайт. Чем больше КЭШ, тем стабильнее работает ЖД.
Стандарт интерфейса ЖД
Большинство ЖД приспособлены для подключения к разъему E-IDE на материнской плате. Сюда же подключаются и дисководы и CD-ROM.
Стандарт E-IDE позволяет поместить в ПК до 4х дисков (на самом деле 3, так как 4-ым является CD).
Лучше стандарт SCSI. У него и скорость больше и данные �текут� куда более стабильной струей. Но они в 2 раза дороже и требуют специального контроллера, установленного на материнской плате.
Фирма-производитель
Лидеры: фирма IBM, Fujutsu ,Western, Degital, Quantum –до 90% рынка.
Можно выбирать любую. Цена 40 Гбайт – 70-80 долларов.
Подключаются ЖД к материнской плате с помощью специальных шлейфов-кабелей, каждый из которых рассчитан на 2 устройства. А на самом ЖД есть специальные переключатели – джамперы, с помощью которых устанавливается состояние этого диска: �хозяин� или �раб� (master или slave), чтобы ПК знал какой диск основной, а кокой дополнительный. Нести ОС может только один ЖД и переключатели установлены в положение primary master.
Если у вас несколько ЖД, то самое время вспомнить о RAID-технологии.
Установить несколько (2 или3) ЖД можно в любой ПК. Но они будут существовать независимо друг от друга, словно не замечая присутствия соседа. RAID технология заставляет их сотрудничать. Схем много, но домашних условиях используют 2.
Первая схема (RAID 0) позволяет объединить от 2х до 4-х ЖД в единый массив, который ПК воспринимает как единое дисковое пространство. Все данные, поступающие на ЖД, RAID-система разбивает на отдельные кирпичики –блоки, каждый из которых может быть записан на любую часть массива. Резко возрастает скорость чтения и записи данных с снимаются ограничения на объем. При обычной технологии на нескольких подключенных к системе дисках могут оставаться �хвосты�, на которые записать новую программу может не получиться. RAID эту проблему решает и в компьютере наступает полный коммунизм! Каждый диск охотно делится емкостью с товарищем.
Плохо одно: при выходе из строя любого из дисков вы можете потерять весь объем данных. А вероятность серьезная. Но пользователи мирятся: существенная прибавка в скорости и объеме (здесь то мы и получаем реальные 100 Мбайт/сек) того стоит…
Вторая схема (RAID 1), напротив, ориентирована на не скорость, а на надежность. По этой модели в ПК может быть установлена одна или 2 пары ЖД – причем одинаковой модели и объема. Информация, сохраняемая на первом диске пары, тут же дублируется на втором, резервном в режиме �зеркалирования�. То есть при фатальном сбое вашей информации ничто не угрожает. Это хорошо для юристов, бизнесменов… Для пользователя-же, для резервных копий достаточно иметь CD-RW.
Обслуживание
Регулярно проводите дефрагментацию и проверку ЖД – не реже 1 раза в месяц. Диск будет работать быстрее.
Никогда не толкайте системный блок, особенно во время работы. Читающая головка находится от его поверхности на крохотном, тоньше человеческого волоса расстоянии, можно повредить поверхность ЖД, появятся �плохие блоки�. А это уже не лечится…
3.2.2. Устройства для чтения и записи компакт-дисков
CD-ROM
Для нового носителя информации выбрали единый стандарт CD-ROM-устройства для чтения данных с компакт дисков.
Носителем информации на CD-диске является рельефная подложка из поликарбоната, на которую нанесен тонкий слой отражающего свет металла (обычно алюминия).
При записи матрицы кодирования лазерный луч �прожигает� в ней крохотные ямки. Дальше матрица отправляется в цех, где с нее штампуется много поликарбонатных копий. Потом рельефная основа металлизируется, добавляя еще один, более тонкий слой лака, защищающий тонкую металлическую поверхность. И – дело готово!
При чтении диска другой, читающий луч отражается от ямок и чистых участков по-разному. Точнее, от ямок он вообще никак не отражается – ямки рассеивают луч, не давая ему вернуться. Таким образом ямка – это �0�, а отражающий участок – �1�. А эта комбинация из 1 и 0 и является сутью любой компьютерной информации. Но видов (форматов записи и хранения) информации может быть несколько.
Было выработано несколько основных спецификаций, которым должны были отвечать CD-ROMы. Назывались они книгами:
Красная книга – собственно цифровую компьютерную информацию (670 Mбайт);
Желтая книга – звуковую информацию в формате CD-Audio (до 74 мин звука);
Белая книга – видеоинформация в формате Video CD и CD-I (до 1 часа видео);
Оранжевая книга – библиотеки изображений, записанных в формате Kodak Photo, и множество других видов информации.
Беспокоится не надо: современные CD читают все!
На самом деле дисководов CD-ROM может быть несколько. Например, CD-R и CD-RW позволяющие читать и записывать. Нельзя забывать и о новых DVD-которые представляют из себя усовершенствованные CD-ROMы.
Характеристики.
Емкость.
Емкость: 640-700Мбайт, может поместить 74 минуты звука и 1 час видео в формате Mpeg1.
Низкая стоимость: 1 доллар.
Скорость.
Вынесена в название устройства Creative 24хМХ, т.е. 24-скоростной, читающий данные в 24 раза быстрее, чем самые первые дисководы, скорость которых была 150 Кбайт/с. стало быть у нас 150х24=3600 Кбайт/с. всего в 5 раз медленнее ЖД. А при 52-скоростном чтении?
Но все куда сложнее. Потому что скорость скорости рознь.
Вспомним, что информационные дорожки на компакт-диске расположены по спирали от внутреннего края к центру. А при вращении диска с постоянной скоростью, скорость чтения на внутренних дорожках будет меньше, чем на внешних.
На 1-ых моделях, скорость чтения данных по всей длине дорожки была постоянной, а диск по мере продвижения читающего луча лазера к внешним дорожкам постепенно замедлял скорость. Этот метод чтения назывался CLV- постоянной линейной скоростью. И скоростной показатель, вынесенный в название дисковода, говорил сущую правду.
А вот с 12-скоростных ситуация изменилась. Безумные скорости раскрутки диска до 10000 об/мин приводили к ухудшению качества чтения данных. И тогда перешли на другую технологию – поятоянной угловой скорости. Отныне диск воащался с одной скоростью на всем пути лазерного луча. Следовательно, менялась скорость чтения данных – на внутренних дорожках – минимальная, на внешних – максимальная. В качестве скоростного показателя указывали максимальную цифру, даром, что таких скоростей дисковод достигал лишь на последних 10-15% дискового пространства.
Наконец, в 2000 году появился третий стандарт – сочетабщий достоинства первых двух – True Speed – что позволило достичь постоянной скорости чтения при постоянной скорости вращения диска.
Нонсенс, гнусное посягательство на законы физики? Отнюдь. Инженеры подошли с другой стороны. А что если вместо эксперементов со скоростью, взяться за читающий луч? Решение было простым и оригинальным: с помощью специальных устройств луч расщепили на 6 частей, считывающие данные с 6 смежных дорожек. Естественно, было расщеплено и принимающее отраженный луч устройство. Благодаря этому удалось снизить скорость вращения диска и улучшить качество чтения данных.
Интерфейс
Стандартный – для подключения к разъему E-IDE, и высокоскоростной – SCSI (требует специального контроллера).
Возможность цифрового чтения аудиодисков
Нет, речь идет не об их воспроизведении. Просто проигрывать диски может любой CD-ROМ. Однако не ждите от него звучания аудиоцентра. Музыка для CD-ROM – побочная специальность. Если хотите слушать музыку на нем, обратите внимание на наличие таких мелочей, как кнопка PLAY и перемотку дорожек.
Возможность считывания аудиоданных в файл по цифровому каналу (grabbing)
Наличие этой функции нигде не отражено. О ней не знают многие продавцы. Уж больно она противозаконна. Ведь grabbing позволяет вам скопировать на ЖД точную цифровую копию аудиодорожки – в отличии от той, испорченной шумами, которая получается при обычной записи на звуковую карту.
Зачем это нужно? Существует племя музыкальных эстетов, которые обожают копировать любимые диски в файл, сжимать их в десятки раз по технологии MPEG и получать в результате подборку любимых песен в сравнительно малом объеме. (Видели пиратские диски с подборкой песен одного исполнителя?). способностью грабить славятся модели фирмы Panasonic.
Возможность чтения дисков CD-R и CD-RW
Это могут все CD-ROMы. Но не все распознают диски, записанные в несколько приемов (мультисессионные). Перезаписываемые диски CD-RW не получили пока широкого применения из-за высокой цены.
Фирмы-производители
В России популярны: Panasonic, Sumsung, Hitachi, Pioneer, LG – покупайте без опаски.
2. CD-R – диски
CD-R – это дисковод с возможностью однократной записи информации на специальный диск. Запись осуществляется благодаря наличию на дисках особого светочувствительного слоя, выгорающего под действием высокотемпературного луча. Т.е. перед нами нечто, похожее на обычную фотографию. Существует несколько видов носителей – болванок для дисководов CD-R, отличающихся цветом внутреннего слоя.
Желтые диски – �золотые�
Синие и зеленые – �серебро� и �платина�. Естественно, никакими драгоценными металлами они не обладают. Специалисты спорят, какой тип болванок пригоден для той или иной задачи.
Золотые ругают за плохую запись аудио. И писать музыку рекомендуют на скорости, не более 4-х кратной.
Скорость может доходить до 20-ти кратной, но важно подбирать болванки, маркировка которых совпадает со скоростью дисковода: 4х, 8х, 12х …Большинство болванок должно поддерживать, как минимум 8-ми кратную скорость, со всеми остальными не связывайтесь.
3. CD-RW – диски
Сегодня CD-R дисководы сошли со сцены. На смену им пришли дисководы нового стандарта, которые умеют записывать не только CD-R, но и диски многократной записи.
При записи используется совершенно иная, отличная от CD-R технология, да и устроены они по-иному.
Конечно, в CD-RW тоже есть поглощающие и отражающие свет участки. Однако это не бугорки и ямки, как в CD-ROM т CD-R. Диск CD-RW представляет из себя как бы слоеный пирог, где на металлической основе покоится рабочий, активный слой. Он состоит из специального материала, который под воздействием лазерного луча изменяет свое состояние. Находясь в кристаллическом состоянии, одни участки рассеивают свет, а другие – аморфные – пропускают его через себя, на отражающую себя металлическую подложку. Благодаря такой технологии на диск можно записывать информацию, а не только читать ее.
При этом CD-RW – не вещь в себе: этот дисковод легко управляется не только с дисками собственного формата, но и с CD-ROM и CD-R. Причем он их не только читает, но и пишет. В любом – односессионном и мультисессионном формате. Скорость записи CD диском может доходить до 20-ти кратной.
Скоростные характеристики указываются в названии дисковода 12х8х32.
Меньшая величина (8) – скорость записи CD-RW
Максимальная – скорость чтения.
Как видите – весьма занятное устройство. И поэтому наше внимание останавливается на CD-RW, а не на CD-R. Цена 120-130 долларов и популярность их растет,а чистые болванки стоят 1-3 доллара.
Характеристики CD-R и CD-RW дисководов
Интерфейс
Выпускают, как и любые дисководы в 2-х вариантах для SCSI и IDE. На SCSI ориентируются быстрые и дорогие устройства, дисководы средней руки выпускаются в IDE- исполнении. По ряду характеристик IDE уступают SCSI – собратьям. Зато вы можете установить их в любой ПК без проблем и дополнительных затрат, а при покупке SCSI нужно тратиться на покупку SCSI-контроллера.
Внешние CD-RW тоже в 2-х вариантах, однако на сей раз старому, доброму SCSI противостоит модный интерфейс USB, которым оснащены все выпущенные с 1999 года материнские платы.
Размер буфера (встроенной КЭШ)
Размер КЭШ очень важен: ведь именно в ней накапливаются важнейшие, поступающие с ЖД данные. Большая КЭШ-память успевает накопить в себе достаточный объем информации, чтобы компенсировать перебои в ее поступлении с диска – и спасти вашу �болванку� от порчи, что неизбежно в случае сбоя информационного потока.
Размер КЭШ сегодня 2-4 Мбайта, причем для IDE 4 Мбайт, а меньше 1 Мбайта покупать бессмысленно.
Поддерживаемые форматы
1) современный �рекордер� обязан уметь копировать практически все существующие форматы дисков: видео, аудио, библиотеки изображений в формате Kodak Photo CD, смешанные диски (аудио+данные).
А для полноценной записи и копирования аудиодисков, дисковод должен поддерживать как режим TAO (Trak-On-Once), позволяющий копировать каждую дорожку в отдельности, так и режим DAO (Disk-At-Once), при котором создается точная копия всего диска.
2) Важное качество: возможность записывать так называемые системные диски – т.е. диски с программным обеспечением, необходимым для восстановления работоспособности ПК в случае повреждения данных на ЖД.
3) желательно, чтобы дисковод поддерживал возможность записи дисков нестандартного формата (80 мин ).
4) любой современный CD-RW должен поддерживать возможность записи дисков в несколько приемов (мультисессия). То есть при записи вы можете оставить его как бы �открытым� для дальнейшего добавления файлов. При отсутствии данного режима после записи от автоматически блокируется и запись становится невозможной даже в том случае, если на болванке осталось свободное место.
Возможность чтения DVD-дисков
Да, да, не удивляйтесь. Хотя для работы с DVD существуют специальные устройства, все чаще встраивается поддержка DVD. Но записывать они не могут, только читать.
Поддержка технологии Burn-Proof
Самая модная новинка 2000г., позволяющая существенно снизить % брака при и записи дисков CD-RW. Преждевременная �кончина� болванки наступает из-за �опустошения буфера� дисковода, т.е. в тот момент, когда поток данных с ЖД в память записывающего дисковода по каким-то причинам прерывается. Созданная фирмой Sanyo технология позволяет дисководу в критическом случае на время приостановить процесс записи и спокойно дождаться восстановления потока информации.
Фирмы-изготовители
Panassonic, Sony, Ricoh, Yamaha – популярны в России. Самые дорогие и качественные: Plextor и Hewlett-Packard.
Стоимость
SCSI-дисковод (200 долларов)
IDE- дисковод (100 долларов).
4. DVD
За этими тремя буквами стоит многое. Годы яростных сражений, дискуссий, надежд, в результате которых этот стандарт все-таки родился на свет.
Настоящий миф. К 2005 году, именно тогда по обещаниям разработчиков, видеокассеты, компакт-диски, и другие носители информации прекратят существование и будут заменены на универсальный DVD-диск. Но это еще нужно посмотреть, хотя вполне может быть…
В самом начале DVD обозначала цифровой видеодиск нового поколения. Однако позже консорциум DVD отказался от этой расшифровки, предложив новый вариант – универсальный цифровой диск. Так как стало ясно, что появился универсальный носитель информации – как аудио и видео, так и компакт данных.
Впервые магическое слово DVD мир услышал 8 декабря 1995 года. Возвестили рождение нового стандарта крупнейшие мировые производители аудио-видео аппаратуры и носителей, объединившиеся в DVD консорциум: JVC, Hitachi, Matsushita, Toshiba, Philips, Pioneer, Sony. Правда, позднее альянс раскололся – Sony и Philips произнесли сакраментальное �мы пойдем иным путем�.
Согласия хватило на то, чтобы в 1996 году принять спецификацию DVD-Video (в то же время был выпущен первый фильм на DVD диске). Однако споры разгорелись вновь. Каким быть DVD – односторонним или однослойным? Или двусторонним и многослойным? Неразбериха серьезно попортила репутацию, еще не родившегося DVD.
В 199701998 едва не разгорелась война. Каждый участник консорциума предлагал свой стандарт и доказывал, что лучше его не найти. Поэтому пока что неиспользованные резервы DVD решили �заморозить�, ограничившись решением – один слой, одна сторона.
По внешнему виду (как и по способу записи данных) DVD не очень отличается от CD-ROM. Секрет DVD – в его высокой емкости (от 3.2 до 4.7 Гбайт), что в 8 раз больше объема CD.
Па ведь DVD может быть и многослойным, да еще и 2-х сторонним и может достигнуть объема 17 Гбайт!!!
Столь высокая емкость достигается с помощью использования записывающего лазера с меньшей длиной волны (635 нанометров против 780 у CD-R), что позволяет повысить плотность дорожек на диске.
На 1 диске DVD спокойно умещается 2-х часовой видеофильм с 5 альтернативными звуковыми дорожками на разных языках и 4-мя каналами субтитров. А если фильм будет чуть меньше, туда можно запихнуть отдельно музыкальный Soundtrack, интервью с создателями фильма и мини мультимедиа энциклопедию. Причем качество изображения вдвое выше, чем на Video СD и втрое – чем на видеокассетах.
Разноголосица стандартов затормозила продвижение DVD на всех фронтах кроме одного – видео.
К 2000 году в мире было продано 50 миллионов DVD проигрывателей. Голливуд живо отреагировал на появление новинки. Отныне их фильмы выходят на DVD дисках.
Вторая причина задержки с продвижением DVD на рынок – несовершенство защиты содержимого диска от пиратского копирования. Было предложено несколько способов: уникальная цифровая метка, не дающая копировать диск, �зональная защита�, позволяющая воспроизводить диски в том регионе, для которого они изготовлены. Регионов 6 и расположены в порядке возрастания доли пиратской продукции на рынке:
США и Канада;
Европа, Бл. Восток, ЮАР, Япония;
Юго-Восточная Азия;
Цент, Южная Америка, Австралия, Новая Зеландия;
Россия, бывшие государства СССР и СНГ;
Китай.
А это значит, что диск, купленный в США может отказаться работать в России.
Курьез первых 10-ти лет DVD – спецификация DIVX. Воспроизводить их можно было несколько раз, после чего диски теряли музыку, но их можно было оживить доплатив некую сумму. Очень низкие цены. Но новинку не приняли, и в 1999 году DIVX тихо скончался, не оставив наследников…
А тем временем потихоньку начали сдаваться и бастионы защиты традиционных DVD. В 1998 году пала региональная защита. На рынок вышли первые мультизональные проигрыватели. В 1999 году юный программист Йон Йохансен из Недерландов с помощью коллег по местной хакерской группе разработал программу DeCSS, позволяющую скопировать содержание любого DVD – стал последней каплей, переполнившей чашу терпения разработчиков. Талантливого тинейджера вкупе с редактором известного хакерского сайта �2600� Эриком Корли, привлекли к суду, где запретили не только распространение программы через Internet, но даже ссылок на нее. Законопослушные американцы постановлению суда прислушались, но распространение DeCSS не прекратилось. Исходный текст программы публиковался на интернет-страничках в виде картинок, энтузиасты �озвучили� исходный код, начав его распространение в виде звуковых файлов. Апофеозом был выпуск маек с исходным текстом злосчастной программы. В том же 1999 году были замечены и первые пиратские диски.
Сегодня DVD используется преимущественно для видео. Стандарт DVD-Audio (192 кГц против 44 кГц у Audio CD). А производители компьютерных программ не знают, чем заполнить такой емкий носитель. Ну, IBM выпустила энциклопедию Microsoft Encarta. Возможно, в бой вступят производители игр, т.к. игры на 8 CD-дисках уже не редкость.
А как обстоит дело с DVD-железом?
На первый взгляд благоприятно. Сейчас рынок завоевывают перезаписывающие дисководы DVD-RAM, способные работать с односторонними однослойными дисками емкостью до 4.7 (5.2) Гбайт. Правда, читать их, упрятанные в специальный футляр могут только сами DVD-RОM дисководы, да и стоит болванка около 20 долларов. И скорость записи не радует – около 1 Мб/сек.
Остается дождаться того дня, когда DVD-ROM обзаведется хотя бы каждый 10-ый ПК – тогда снизится и цена.
Приобретение DVD станет весьма выгодной покупкой для пользователя, вынужденного хранить большие архивы данных (оцифрованный звук и видео) на ЖД. Но это произойдет лишь тогда, когда цена упадет до 100 долларов.
Параметры, которые следует учитывать при выборе DVD
Скорость
Современные DVD-ROM дисководы имеют скорость воспроизведения 8-10 кр. скорости (1 скорость эквивалентна 8-скоростному обычномуCD).
Кто хочет использовать DVD для воспроизведения видеофильмов, должен запастись платой аппаратного DVD-кодирования. Можно переложить дело на центральный процессор, но тогда он должен быть мощным.
Не помешает и хорошая звуковая карта с акустической системой стандарта Dolby Digital (AC-3) из 6 колонок (5 колонок и сабвуфер). Ведь звук на DVD по0настоящему объемный, 5-ти канальный.
И последнее. Не успел DVD возмужать и завоевать малую толику обитаемого мира, как в спину ему задышали конкуренты. А именно… (новые типы дисководов 2000-2002 годов)
3.3. Устройства связи передачи данных
Модем
Это сокращение от модулятор-демодулятор. Основное назначение устройства - передача данных по телефонным линиям. При работе цифровой поток превращается в смесь �жужжита с шипитом� - т.е. в аналоговый, слышимый человеческим ухом сигнал, который воспринимают телефонные линии. И наоборот. Это относится к простым аналоговым модемам.
Существуют: кабельные, цифровые модемы. Эти важные господа не занимаются преобразованием – сигнал они посылают по цифровым каналам (волокно-оптические кабели или линии кабельного телевидения).
В России с цифровыми каналами туго… Передача данных - часть того, что может модем. Большинство факс-модемов автоматически пересылают подготовленные документы на факс и осуществляют прием факсов. Модем может работать и автоответчиком, определителем номера и т.п. Но это побочные функции.
В России - передача данных идет по телефонным каналам – полный анахронизм. Страшно медленные, зашумленные, малочувствительные, линии, понимающие лишь узкий диапазон частот. Но зато они есть повсюду (как и электросети). Кстати, был предложен стандарт – через розетку, но это дело далекого будущего.
Но поскольку гора не идет к Магомету, то модем должен идти г горе самостоятельно. В условиях дефицита хорошей связи самому модему приходится совершенствоваться, овладевая сложными протоколами связи, методами коррекции ошибок, позволяющим и на плохих линиях достигать существенных скоростей.
Устроен любой модем просто: основой – являются несколько м/схем, отвечающих за выполнение 3-х ключевых задач:
Цифровой сигнальный процессор DSP – руководит всем процессом подготовки компьютерной информации к передаче – ее разбивку на �пакеты� в соответствии с одним из поддерживаемых протоколов. Именно в его ведении находится поддержка протоколов, а также �программная� начинка модема – BIOS, который чаще всего называют просто �прошивкой�.
Пройдя через DSP информация передается специальной м/схеме контроллера, отвечающей за сжатие информации, а заодно и за коррекцию ошибок.
Наконец, за полностью готовые к отправке данные берется кодек, чьей работой является перевод цифровых сигналов в аналоговые, которые отправляются в путь по телефонным линиям. Информация, приходящая в компьютер через Интернет, проходит через обратное преобразование, из аналоговых сигналов в цифровые и передается для обработки контроллеру и процессору DSP.
Типы модемов
Классика – все три м/схемы. Но по этой схеме изготовлены далеко не все модемы.
В �Софт-модемах� нет микросхемы контроллера – вся работа по сжатию и коррекции ложится на центральный процессор. Пару % потеряется в производительности, ну и что!
�Вин-модемы� - совсем безмозглые. Это не ругательство, а констатация факта: у них отсутствует модемный мозг – м/схема DSP. Думает вместо нее специальное программное обеспечение, предназначенное для работы по ОС Windows. Конечно, по стабильности последние два типа не могут соперничать с полноценными модемами. Однако низкая цена с лихвой компенсирует эти недостатки. Вот почему �урезанные� МОДЕМЫ ИСПОЛЬЗУЮТ ВСЕ БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЯ СБОРЩИКИ ТИПОВЫХ ДОМАШНИХ ПК.
Однако продолжим нашу деятельность по �урезанию� многострадального модема. Вы думаете, что дальше уже некуда? Из 3-хосталась 1 микросхема? А если избавиться и от нее. В 2000 году мутная волна моды вознесла на свой гребень так называемые AMR-модемы, представляющие собой лишь небольшое дополнение к интегрированном на большинстве материнских плат м/схеме кодеку AC97. м/схема эта позволяет решить весь комплекс задач по преобразованию информации в аналоговую и наоборот. Заменяя и модем, и звуковую карту! Сама же карта, устанавливается в специальный AMR-слот на материнской плате, представляя собой лишь кусок пластика с разъемами , плюс 2-3 второстепенные м/схемы. Стоимость карты не более 10-15 долларов. После ее появления стало ясно, что дни и часы жизни внешних модемов сочтены, несмотря на непревзойденное качество работы.
Фирмы производители –U.S. Robotics, AVAKS, Acorporation
3.4. Устройства для хранения и переноса информации
Внешние дисководы большой емкости
Альтернатив дисководу 1.44 Мбайта много, но ни один не стал стандартом.
Поговорим о внешних, мобильных вариантах. Таскать с собой дисковод хлопотнее, чем дискету, но зато разом решается проблема с совместимостью. Подключается он через порт USB и после минимальной программной установки будет работать как еще один ЖД компьютера.
Разновидности дисководов
Iomega ZIP 250. Самый популярный сегодня мобильный дисковод. Без 5 минут стандарт: внутренние дисководы уже устанавливаются на новые модели ПК, вместе с дисководом на 1,44 Мбайта. Внешний выпускается с 2-мя интерфейсами: для параллельного порта LPT и для SCSI, который требует дополнительно контроллера. Работает с дискетами собственного формата на 250 и 100 Мбайт. Скорость чтения данных от 1 до 1,5 Мбайт/сек. Цена внутренней модели 90-100 долларов. Цена дискеты 10 долларов.
Iomega JAZ – переносной ЖД. Работает с дискетами собственного формата, емкостью 1-2Гбайта. Скорость чтения данных 3,5-6,6 Мбайт/сек. Интерфейс SCSI. Цена внешнего дисковода 150-200 долларов. Цена дискеты 50-60 долларов.
ORB Drive – нового игрока на рынке не ожидал никто (дисковод компании Castlewood). Емкость диска – 2Гбайта. Скорость чтения данных – до 12 Мбайт/сек. Цена дисковода 170-250 долларов. Цена дискеты 50-60 долларов.
Магнитооптические диски – очень старый и уважаемый игрок. Этот тип дисков имеется во всех рекламных агентствах, дизайнерских бюро и т.п. Магнитооптика относительно дешевая и бесспорно надежна с солидной репутацией. Подключается через порт USB . скорость чтения данных 3-4 Мбайт/сек. Цена дисковода 270-300 долларов. Диска объемом 230 Мбайт. Цена дискеты 6-7 долларов.
Мобильные винчестеры – самый старый тип. Переживает ренессанс. Мобильным, переносным, может стать любой винт. Главное – подбрать удобную коробочку, которую будет удобно подключать к ПК через порт USB. Цена футляра - 50-60 долларов. Емкость диска – 10-20 Гбайт. Цена винта – 100-200 долларов.
Если в футляр будет встроен декодер MP3, то винт превращается в плеер, вмещающий 200 часов музыки.
2. Флэш карты.
3.5. Цифровые технологии в быту
Цифровые фотоаппараты
Если подумать, то привычная пленочно-бумажная фотография – жутко неудобная вещь.
Бог с ней с проявкой-печатью, с неудачными кадрами, с горами пыльных отпечатков в альбомах. Обычное фото недолговечно – 10 лет и яркий снимок теряет свою прелесть.
Иное дело – компьютерный альбом. Он не выцветает, не портится. Места много не занимает, альбомов не требует. Зато можно сделать неплохой виртуальный альбом из файлов-фотографий. Даже с возможностью �слайд-глаз� и закадрового голосового сопровождения.
Конечно, фото можно превратить в файл с помощью сканера, но результат не тот. А если применить хитрость и превратить в сканер сам фотоаппарат?
Пусть снимает не только на пленку, а сразу в готовый к переброске в ПК графический файл. Так, собственно, и работает цифровой фотоаппарат. Фирмы те же самые и по внешнему виду не очень отличаются. Разница внутри: вместо пленки �цифровик� использует специальный элемент памяти, который сохраняет переданную с объектива картинку в виде несжатого (TIFF) или сжатого, с некоторой потерей качества файла (JPEG-компрессия). Полученный файл передается в ПК, а затем его можно обработать в любом графическом редакторе, и отпечатать, если нужно, как обычное фото на специальном принтере. Массовым явлением йифровой аппарат пока не стал (цена 200 долларов).
Параметры
Разрешающая способность. По качеству и удобству цифровикам далеко еще до аналоговых фотоаппаратов. Камеры низшего класса – 640х480 точек (спичечный коробок). При увеличении разрешения изображение зернится и для печати непригодно, зато пригодно для размещения на страничках Интернет и для просмотра на экране.
1280х960 – вот величина, с которой начинается цифровая фотография. Качество не отличается от обычного фото размеров около 20х15 см. Для домашнего фотоальбома как раз.
2100х1600 – разрешение последних моделей фотокамер (до формата А4).
с разрешающей способностью матрицы связан показатель - число пикселей на матрице. Его указывают главной, характеризующей камеру величиной. Число пикселей=1024х768=800000 пикселей. Самые популярные и дорогие камеры имеют �мегапиксельную� матрицу способную сохранять свыше миллиона пикселей. Цена около 1000 долларов – до 4.1 млн пикселей.
Вид и емкость носителя – особые карты памяти , точнее, �флэш-память�. Именно на ней построены ВIOS модема или видеокарты. Данные не исчезают при отключении питания, они могут быть стерты или записаны только специальным электронным импульсом. Именно поэтому заполненные изображениями карты можно хранить отдельно от цифрового аппарата.
недорогие аппараты 1 поколения имели флэш объемом 1-4Мбайта. Причем без возможности применения сменных носителей – отснял- беги к компьютеру. Сегодня все цифровые камеры комплектуются сменными картами флэш-памяти объемом 8-128 Мбайт. Популярны типы карт флэш-памяти: Compact Flash (Kodak, Nicon); Smart Media (на них работают камеры Olympus, AGFA, Fuju); Multimedia Card (MMC, Sony). Карты 1-го типа недорогие (128 Мбайт).
Какой бы емкой сегодня не была флэш-память, ее способностей частенько не хватает. Поэтому выпущенные с 2001 года фотоаппараты оснащены альтернативными носителями информации. Пример: одна из камер позволяет сохранить фотографии на 640 Мбайт диске CD-R, другие в качестве носителя используют миниатюрный диск IBM Micro Drive емкостью до 1 Гбайта. Стоимость карт больше стоимости фотопленки. И чтобы компьютерное фото потеснило обычные �мыльницы� цена должно упасть более чем в 10 раз.
Электронные книги
Компьютерная технология ухитрилась взять под свой контроль все основные виды информации: видео, аудио… А текст? Более конкретно. Текст книжный? Сумела ли техническая революция затронуть эту консервативную область?
Точек соприкосновения у книги и ПК более чем достаточно. Однако на пути к тотальной компьютеризации домашней библиотеки предприимчивые дельцы вынуждены будут столкнуться сразу с несколькими серьезными препятствиями.
Преодолеть силу привычки, а уж к книгам мы привыкали столетиями. А художественная литература? Какой же должна быть настоящая компьютерная книга?
Она должна быть похожей на обычную книгу – тут уж ничего не поделаешь. Представьте: некий, небольшой ноутбук с 2-мя ЖК панелями, имитирующими книжные страницы, несколько кнопок - вперед, назад, закладка, оглавление и приемным устройством для катриджа с текстом.
Великий Станислов Лем писал о таком устройстве еще в �Возвращении со Звезд�. С тех пор идея такого устройства – недорогого, удобного, почти полностью �книжного�, даже в кожаном переплете - бродила по умам и фирмам… Пока недобрела до фирмы EveryBook, которая решилась-таки воплотить ее в жизнь. Устройство по названием Dedicated Reader воплощает в себе почти все интересующие идеи. �Книжка� снабженная довольно мощным процессором от AMD, флэш-память, 2 цветных дисплея с активными матрицами – и что самое главное! – высокоростным модемом. Если проект будет реализован на массовом рынке, читатели смогут загружать новые романы любимого автора непосредственно из Интернет. Правда, непонятно, как решить проблему библиотек? Никаких дополнительных катриджей для хранения книг вроде бы не предусмотрено, а скаченная из сети книга будет доступна только для чтения и только непосредственно на самом устройстве.
Оно и понятно: пиратства опасаются… Однако, если каждый раз нужную книгу придется загружать через Интернет, боюсь, прекрасный продукт так и останется игрушкой для избалованных техноманов. Остальные же по-прежнему будут читать бумажные издания… и плевать на негодующие крики экологов, а также на то, что большую часть стоимости купленной книги составляет стоимость бумаги, печати, торговли и распространения.
В середине 1998 года Everybook приобрел компаньонов и конкурентов в лице продукции компании SoftBook Press и NuvoMedia. Электронные книги этих компаний, поступившие в продажу по цене 300-400$, снабжены плоским жидкокристаллическим экраном, удобной кнопочной панелью и способны �скачивать� книги прямо из Сети.
Сегодня в продаже – в том числе России– можно найти уже добрый десяток моделей электронных книг. Цены на них постоянно снижаются (модель с черно-белым дисплеем стоит уже 200 долларов), к тому же в самое ближайшее время ожидаются новые модели улучшенного качества, с цветным дисплеем. А если учесть, что в 1999-2000 году состоялось официальное рождение электронного книгоиздания (за точку отсчета можно принять выпуск эксклюзивных электронных версий двух повестей Стивена Кинга – �Верхом на пуле� и �Растение�), то хорошие перспективы электронных книг уже никто не повергнет сомнению. Безусловно, настоящий успех может ожидать эти устройства только через 2-3 года. Однако, уже сейчас в мире проданы десятки тысяч экземпляров электронных книг, каждая из которых хранит в своем �чреве� до нескольких страниц текста.
…А в ноябре 2000 года известных �железный� сайт www.ixbt.com опубликовал следующую информацию:
�…Появился очередной прототип того, что наиболее часто сегодня называется �электронной газетой�, по своему наиболее очевидному применению – пластиковые плоские рабочие экраны. Lucent и E-Ink продемонстрировали рабочие прототипы подобных продуктов – 160 кв. см, с разрешением в несколько сотен пикселей�.
Лед тронулся?
HYPER13PAGE HYPER15
13
С компактными дисками
ФГОУ СПО Екатеринбургский химико-механический техникум