Зовнiшнi носiї інформації

4. Зовнiшнi носiї інформації

Зовнiшнi носiї iнформацiї призначенi для накопичення iнформацiї, створення резервних копiй i т.д. для подальшого її використання незалежно вiд стану комп’ютера (включений чи виключений). Вони є енергонезалежнi та можуть використовувати рiзнi фiзичнi принципи зберiгання iнформацiї – магнiтний, оптичний, електронний.

По методу доступу до iнформацiї зовнiшнiх носiїв iнформацiї подiляються на пристрої з прямим та послiдовним доступом. Прямий доступ (direct access) – можливiсть звернення до блокiв по їх адресам у будь-якому порядку. Традицiйними пристроями з прямим доступом є дисковi накопичувачi, з послiдовним – є накопичувачi на магнiтнiй стрiчцi.

Головна характеристика пристроїв – ємнiсть зберiгання (capacity), яка вимiрюється в Кбайтах, Мбайтах, Гбайтах та Тбайтах. Важливими загальними параметрами пристроїв є час доступу, швидкiсть передачi даних та питома вартiсть збереження iнформацiї.

Час доступу (access time) визначається як середнiй iнтервал вiд видачi запиту на передачу блоку даних до фактичного початку передачi. Дисковi пристрої мають час доступу вiд одиниць до сотень мiлiсекунд.

Швидкiсть запису i зчитування iнформацiї визначається як вiдношення об’єму записуваних або зчитуваних даних до часу, який витрачається на операцiю.

Швидкiсть передачi даних (Transfer Speed, Transfer Rate) визначається як продуктивнiсть обмiну даними, яка вимiряється пiсля виконання пошуку даних.

Визначення питомої вартостi збереження iнформацiї для накопичувачiв з фiксованими носiями залишається постiйною, а для змiнних потрiбно пам’ятати про вартiсть самих пристроїв накопичування.

Гнучкi дисководи. Зараз найбiльш поширенi 3,5 дюймовi дискети з об’ємом 1,44 Мбайти. Стандартний формат дискети HD-двостороннi, 80 дорiжок, 18 секторiв по 512 байт на дорiжцi. Дисководи розрахованi на гнучкi диски мають малий об’єм i низьку швидкодiю.

Твердi дисководи. На сьогоднiшнiй день об’єм дисководiв становить 120 Гбайт. Середнiй час доступу складає 5-12 мс. Альтернативою для традицiйних дисководiв стали пристрої, якi поєднують магнiтну i оптичну технологiю запису i читання даних – магнiтооптичнi нагромаджувачi (МО). Його поверхня покрита спецiальним шаром магнетика. Iнформацiя на диску зберiгається у виглядi послiдовностi намагнiчених дiлянок. Але на сьогоднi МО поступаються твердим дискам швидкiстю запису. МО зручнi при роботi з мультимедiа.

CD-ROM диски. CD-ROM – пам’ять на диску, яка використовується тiльки для читання iнформацiї. На компакт-диску використовується єдина спiральна дорiжка, нанесена на поверхню диску. При оцiнцi швидкостi зчитування з компакт-диску за еталон прийнято величину 150 Кбайт. Диск, який забезпечує таку швидкiсть зчитування iнформацiї, називається 1-швидкiсним.

DVD диски. Вдосконалення оптичних методiв запису iнформацiї i досвiду експлуатацiї вiдповiдних пристроїв, таких як CD, CD-ROM сприяли появi i розвитку технологiй DVD, якi базуються на використаннi дискiв DVD – унiверсальний цифровий запис. Диски DVD можуть бути як одностороннi так i двостороннi. На кожнiй сторонi можуть бути один або два робочих шари, якi мiстять iнформацiю в цифровому виглядi. Це дозволяє нарощувати об’єм диску вiд 4,7 до 17 Гбайт.

CD-R, CD-RW, DVD-RAM. Розвиток iнформацiйних технологiй викликав потребу створення пристроїв для збереження iнформацiї великого об’єму, можливостi перезапису. Така технологiя давно використовується в нагромаджувачах з одноразовим записом i багаторазовому зчитуваннi. Записування вiдбувається шляхом “пропалювання”. У результатi отримуємо компакт-диск, який можна використовувати як звичайний CD-ROM.

5. Рiзновид системних плат та чiпсети

Найважливiшим вузлом ПК є системна плата (main board). На нiй розташованi процесор, оперативна пам’ять, BIOS, чiпсет, допомiжнi мiкросхеми. СП в основному визначає продуктивнiсть та функцiональнi можливостi комп’ютера, включаючи можливiсть модернiзацiї. Високi параметрi СП досягаються за рахунок їх постiйного удосконалення, що базується на використаннi новiших комп’ютерних технологiй. Вибираючи системну плату (далi СП), потрiбно розглянути її з усiх сторiн. Не потрiбно забувати про технiчну пiдтримку на професiйному рiвнi та технiчну документацiю.

При оцiнюваннi будь-якого IВМ – сумiсного комп’ютера можна видiлити наступнi критерiї: процесор, посадочне мiсце процесора, швидкодiя системної плати, кеш-пам’ять, модулi оперативної пам’ятi, тип шини, BIOS, конструкцiя, вмонтованi iнтерфейси, технологiя Plag-and-Play (PnP), керування живленням, чiпсети, документацiя.

Процесор. Потрiбно врахувати пiдтримку процесора, та можливiсть удосконалення.

Посадочне мiсце процесора. Кожний тип процесорiв має своє посадочне мiсце – слот або сокет. При виборi материнської плати потрiбно враховувати сумiснiсть процесора та посадочного мiсця на материнськiй платi.

Швидкодiя системної плати. На системнiй платi є перемикач тактової частоти, якщо нi, тодi управлiння проводиться BIOS-ом. Кожний тип процесорiв працює з материнською платою на визначених частотах, їх може бути кiлька.

Приклад. На СП з процесором 486 повинен бути перемикач тактової частоти для роботи на частотах 33 та 40 МГц. Цi системнi плати можуть допускати перемикання на iншi частоти. Системна плата з процесором Pentium або Pentium Pro повинна мати тактову частоту 50, 60 або 66 МГц з можливiстю перемикання мiж цими значеннями. Pentium 75 працює на СП з частотою 50 МГц; Pentium 60, 90, 120, 150 i 180 МГц працюють на СП iз тактовою частотою 60 МГц; Pentium 66, 199, 133, 166 i 200 МГц працюють при встановленнi тактової частоти СП, рiвнiй 66 МГц; Pentium Pro 150, 180 i 200 працюють на частотах системної плати 50, 60 i 66 МГц вiдповiдно. На даний час частота СП досягає 800 МГц.

Кеш-пам’ять. Деякi старi СП мають рознiми для встановлення додаткових модулiв кеш-пам’ятi 2-го рiвня. Сучаснi СП не всi мають такi рознiми, оскiльки кеш-пам’ять 2-го рiвня вмонтована на кристалi процесора.

Модулi оперативної пам’ятi. Модулi пам’ятi вiдрiзняються не тiльки конструктивно, а ще й ємнiстю, швидкодiєю та робочою частотою. Їх можна класифiкувати по-рiзному, а саме: по ємностi, робочiй частотi. Розрiзняють такi типи оперативної пам’ятi: SIMM, DIMM, DRAM, SDRAM, DDR, RIMM та iншi.

Приклад. СП з процесором 486 можуть мати рознiми для 30 та 72-контактних модулiв SIMM. На СП з процесорами Pentium та Pentium Pro можуть бути встановленi 72-контактнi SIMM або 168-контактнi модулi DIMM. Завдяки 64-розряднiй конструкцiї цих плат 72-контактнi модулi SIMM можна встановлювати парами а модулi DIMM – по одному. Для забезпечення максимальної продуктивностi необхiднi системи, якi пiдтримують модулi SDRAM (Synchronous DRAM) i EDO (Extended Data Out). Для процесорiв Pentium 4 можна використовувати модулi RIMM, DDR, DIMM, а для процесорiв типу Athlon – DDR, DIMM в залежностi вiд пiдтримки СП. На даний час найбiльша робоча частота модуля RIMM, що становить 800 МГц.

Тип шини. Системнi плати можуть мати шини ISA, PCI, AGP, USB, AMR, кожна з яких працює на своїй частотi. Тому при виборi СП слiд звернути увагу на периферiйнi пристрої, якi будуть приєднуватись до СП.

BIOS. В СП повинна виконуватись стандартна програма BIOS (базова система введення-виведення). Для спрощення модернiзацiї BIOS повинна бути записана в мiкросхемах Flash-ROM або EEPROM i пiдтримувати технологiю Plag-and-Play, Enhanced IDE або Fast ATA. В BIOS повинна передбачатися система розширеного управлiння живлення АРМ (Advanced Power Management).

Конструкцiя. Найбiльш унiверсальною є конструкцiя типу Baby AT. Її можна встановлювати в корпуси рiзної конструкцiї i модифiкувати в бiльшостi комп’ютерiв. Для досягнення бiльш високої продуктивностi i унiверсальностi в багатьох СП i комп’ютерах використовується нова конструкцiя АТХ. Для того, щоб вибрати корпус потрiбно врахувати розмiри СП.

Вмонтованi iнтерфейси. СП повинна мати як можна бiльше вмонтованих контролерiв та iнтерфейсiв (крiм вiдеоадаптера). На нiй повиннi бути встановленi контролер дисководу, рознiм Enhanced IDE локальної шини (РСI або VL-Bus), два вмонтованих послiдовних порти (з мiкросхемами UART типу 16550А) i високошвидкiсний паралельний порт (EPP або ECP). Також бажано вмонтований рознiм для пiдключення мишки типу PS/2, хоч для цього можна використовувати будь-який послiдовний порт. Деякi новi системи включають вмонтований стандарт USB (Universal Serial Bus), а також AGP та AMR. Вмонтований порт SCSI є ще одною перевагою iнтерфейсу ASPI (Advanced SCSI Programming Interface). На платi може бути встановлений мережний адаптер, звукова карта, вiдео адаптер.

Технологiя Plag-and-Play (PnP). СП повинна пiдтримувати стандарт Plag-and-Play фiрми Intel. Це забезпечує автоматичну конфiгурацiю адаптерiв РСI, а також ISA-адаптерiв стандарту Plag-and-Play.

Керування живленням. СП повинна пiдтримувати всi можливостi процесорiв модифiкацiї SL Enhanced з системою розширеного керування живленням АРМ (Advanced Power Management)i способи керування системою SMM (System Management Mode), якi дозволяють переводити рiзнi вузли комп’ютера на рiзнi рiвнi готовностi та енергопотреби.

Чiпсети. СП мають велику кiлькiсть рiзних чiпсетiв. Саме краще використовувати самi новi чiпсети.

Документацiя. СП обов’язково повиннi супроводжуватися технiчною документацiєю. В нiй повиннi описуватися всi перемикачi та перемички якi є на СП, розводки контактiв всiх рознiмiв, параметри мiкросхем кеш-пам’ятi, модулiв SIMM та других елементiв замiни, а також повинна знаходитися i iнша необхiдна iнформацiя.

  6. Основнi параметри чiпсетiв

Практично всi чiпсети, на основi яких побудованi сучаснi материнськi плати, мають в свойому складi засоби, забезпечивши як мiнiмум пiдтримку:

• процесорiв Pentium (Celeron) або Athlon (Duron), а також їх аналогiв;

• шини процесора (FSB) з частотою 66/100/133 МГц;

• пам’ятi SDRAM об’ємом 256 Мбайт на модулях DIMM;

• шини AGP 1X/2X/4X;

• клавiатури та манiпулятора мишi;

• послiдовних та паралельного портiв;

• двох портiв IDE з протоколом UltraDMA/33/66/100/133;

• двох портiв USB (з швидкiстю передачi до 12 Мбiт/с);

• до чотирьох пристроїв РСI та iн.

Класична архiтектура чiпсетiв передбачає використання основних мiкросхем набору, що називаються North Bridge (Пiвнiчний мiст) та South Bridge (Пiвденний мiст). При цьому за параметри та функцiональнi можливостi, пов’язанi з роботою процесора, вiдеоадаптера, оперативної пам’ятi та шини РСI, в основному вiдповiдає пiвнiчний мiст. За пристроями з iнтерфейсами IDE та USB, послiдовними та паралельним портами, шину ISA, зв’язок з BIOS та периферiйними пристроями, робота яких характеризується вiдносно низькими потоками iнформацiї – пiвденний мiст.

Chipset та i815E Chipset

Чiпсети i815 (i815 Chipset, комерцiйна назва Solano) та i815Е (i815Е Chipset) побудованi на основi використання хабової архiтектури (Accelerated Hub Architecture) i призначенi для високопродуктивних комп’ютерiв з процесорами типу Pentium II/III та Celeron з рознiмами Slot 1 та Socket 370 i частотою шини FSB 66/100/133 МГц.

Вмонтований контролер пам’ятi пiдтримує: 64-бiтний iнтерфейс пам’ятi SDRAM, об’єм пам’ятi вiд 32 до 512 Мбайт; мiкросхеми SDRAM 16/64/128/256 Мбiт, до 3 модулiв DIMM PC100 SDRAM (double sided DIMM) або 3 (single sided DIMM) модуля DIMM PC133 SDRAM при частотi шини пам’ятi 133 МГц.

Вмонтованi засоби пiдтримують: AGP 2.0 з пiдтримкою режимiв AGP 1X/2X/4X, iнтегровану графiку на основi i712 (до 1600х1200 при 8 бiтах на колiр та вертикальнiй розгортцi 85 Гц); до 6 пристроїв РСI; 2 (i815) або 4 (i815Е) порти USB; 2 порти IDE або з UltraDMA/33/66 (i815), або з UltraDMA/33/66/100 (i815Е); iнтерфейс LPC (Low Pin Count); контролер LAN (i815E); AC’97 audio з 2 (i815) або з 6 (i815Е) каналами; ACPI; монiторинг та iншi функцiї та пристрої.

На даний час, як було згадано вище, iснує велике рiзноманiття мiкро-контролерiв системних плат (iнакше називають – чiпсет), але одними iз найкращих для процесорiв типу Pentium II/III та Celeron є i815 Chipset та i815E Chipset. Для персональних комп’ютерiв, якi призначенi для роботи з офiсними додатками можна використовувати i815Е Chipset, так як вiн має iнтегрований вiдеоадаптер. Його можливостi повнiстю задовольняють роботу офiсних додаткiв. При бажаннi можна поставити новий вiдеоадаптер, вiдключивши вмонтований в BIOS.

VIA Apollo KT133 та VIA Apollo KT133A

Чiпсет VIA Apollo KT133 орiєнтований на системи з використання процесорiв AMD Athlon з рознiмом типу Socket A (Socket 462), до яких вiдносяться процесори початкового рiвня AMD Duron та високопродуктивнi AMD Thunderbird.

Розрахований на роботу з шиною FSB типу EV6 – шиною, що здiйснює передачу даних по передньому i задньому фронтах тактового сигналу – DDR (Double Data Rate). Тактова частота шини FSB для чiпсета VIA Apollo KT133 у випадку використання процесорiв AMD Athlon складає 100 Мгц, що дозволяє забезпечувати передачу даних з частотою 200 МГц (100 МГц DDR).

Пiдтримує асинхронну 64-розрядну шину пам’ятi з частотами роботи 66/100/133 МГц, типи пам’ятi РС100, РС133 SDRAM, VCM (Virtual Channel Memory) SDRAM (VCM133) – до 1,5 Гбайт (при використаннi мiкросхем пам’ятi 256 Мбiт), 8 банкiв, CAS-before-RAS або self refresh, UltraDMA/33/66, до 5 РСI - пристроїв, чотири порти USB, AGP 1X/2X/4X, включаючи пiдтримку режиму SideBand Addressing (SBA), AC’97 Audio, MC’97 Modem, iнтегрованi IO/APIC, Hardware monitoring, Advanced mobile power management, Clock stop, сумiснiсть РС99 i т.д.

В процесi роботи над удосконалення архiтектури технологiї свої спецiалiзованих наборiв системної логiки фiрма VIA випустила удосконалений варiант чiпсету VIA Apollo KT133А. Цей чiпсет, володiючи всiма властивостями прототипу, на вiдмiну вiд нього пiдтримує 266 МГц (133 МГц DDR). При цьому, як показує практика, новий варiант чiпсету успiшно працює i при великих значення тактової частоти процесорної шини, що робить його дуже перспективним в режимах розгону (overclocking).

На даний момент VIA Apollo KT133А користується великою популярнiстю для процесорiв з тактовою частотою до 1000 Гц. Для процесорiв Athlon з тактовою частотою вище 1 ГГц використовуються бiльш потужнi чiпсети VIA Apollo KT266/266А/333/400. Процесор AMD Athlon 2,2 ГГц визнаний найбiльш продуктивним на чiпсетi VIA Apollo KT400.