Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Идентификация мониторов по стандарту DDC (Display Data Chanel).
Для идентификации мониторов ассоциацией VESA был предложен стандарт DDC (Display Data Chanel), который позволяет определять мониторы различных производителей, и, кроме того, позволяет получать и другую информацию о параметрах и характеристиках любого монитора. Разработка стандарта DDC была обусловлена развитием технологии Plug&Play, которая подразумевает, что внешнее устройство должно “сообщить” о себе основные сведения для того, чтобы операционная система обеспечила правильное конфигурирование и настройку оборудования путем поиска и установки наиболее подходящего драйвера устройства. Для оптимальной настройки изображения необходимо учитывать размер экрана, тип монитора, его цветовые характеристики, поддерживаемые режимы (разрешающая способность), параметры входных сигналов, а, кроме того, желательно знать поддерживается ли монитором система энергосбережения DPMS.
В стандарте DDC вся информация о мониторе передается из монитора в ПК по последовательному интерфейсу, состоящему из двух линий: линии синхронизации и линии данных.
При разработке DDC в качестве основы был применен интерфейс I2C, линия синхронизации интерфейса в DDC получила название DDC_CLK. На этой линии формируется последовательность импульсов, тактирующих передачу данных. Для передачи каждого байта на линии DDC_CLK генерируется девять импульсов: 8 – для передачи битов байта и 1 – бит подтверждения – ACK (квитирующий бит). Тактовые сигналы формируются устройством, запрашивающим информацию (ведущим устройством), т.е. видеокартой ПК. Частота импульсов DDC_CLK может быть любой – ограничен только ее верхний предел величиной 100 кГц. Однако последние версии стандарт DDC уже позволяют передавать данные с частотой до 400 кГц.
Линия данных интерфейса DDC получила название DDC_DATA. На этой линии сигнал устанавливается либо в “высокий”, либо в “низкий” уровень, в зависимости от передаваемых данных, с частотой следования тактовых импульсов DDC_CLK. Считывание информации, выставленной на DDC_DATA, происходит при каждом тактовом импульсе на DDC_CLK.
Уровни напряжений сигналов DDC_DATA и DDC_CLK – до 5 В, т.е. “высокому” уровню соответствует напряжение 5В, а “низкому” уровню сигналов соответствует напряжение около 0В.
Началом цикла передачи байта данных на интерфейсе DDC является условие Start – сигнал DDC_DATA переводится из высокого уровня в низкий при высоком уровне сигнала DDC_CLK.
Завершается цикл передачи байта переводом сигнала DDC_DATA из низкого уровня в высокий при высоком уровне сигнала DDC_CLK – это условие Stop.
При передаче данных состояние сигнала DDC_DATA может изменяться только при низком уровне сигнала DDC_CLK. Биты данных стробируются фронтом импульсов DDC_CLK. После передачи 8 битов передающее устройство (монитор) на один такт освобождает линию данных для получения подтверждения о приеме байта принимающим устройством (компьютером). Принимающее устройство во время этого девятого такта формирует бит ACK, устанавливая сигнал на DDC_DATA в низкий уровень. При запросе от ПК, монитор передает 128 байтов данных, которые содержат следующую информацию:
- фирма-производитель монитора;
- модель монитора;
- дата изготовления;
- серийный номер;
- система команд управления;
- размеры экрана;
- тип монитора;
- параметры входных сигналов;
- поддерживаемые режимы энергосбережения стандарта DPMS;
- дисплейная гамма;
- цветовые характеристики люминофоров;
-поддерживаемые стандартные режимы работы;
- параметры нестандартных поддерживаемых режимов.
Для размещения и хранения всей этой информации в мониторе предусмотрено применение микросхемы памяти – ПЗУ, точнее сказать, микросхемы электрически перепрограммируемого ПЗУ (EEPROM, E2PROM, FLASH).
Статья добавлена: 24.04.2019
Категория: Статьи
Драйвер управления шаговыми двигателями SMA7029M.
Шаговые двигатели являются одними из самых распространенных типов двигателей в приборах самого широкого применения. Эти двигатели можно встретить во всех типах копиров, в факсах, сканерах, МФУ, кассовых аппаратах и это перечисление можно продолжить.
"Классикой" среди микросхем управления шаговыми двигателями можно считать драйвер SMA7029M (рис. 1, 2). Параметры, особенности, построение и типовое включение этой микросхемы рассматриваются ниже. Микросхема SMA7029M обеспечивает возможность управления униполярными шаговыми двигателями различных типов: 4-х фазными и 2-х фазными. Микросхема позволяет управлять двигателями с высокой скоростью и обеспечивает, высокий КПД двигателя. Для переключения фаз используются встроенные полевые мощные транзисторы.
Компактное исполнение SMA7029M позволяет получать экономичный и технологически простой вариант схемы управления шаговым двигателем. Микросхема поддерживает работу с максимальным напряжением питания до 46В и имеет выходы, рассчитанные на высокие напряжения и большие токи. Встроенные полевые транзисторы, имеющие пробивное напряжение более 100В, позволяют обеспечить очень малое сопротивление цепи во включенном состоянии и очень высокую частоту переключения. В составе микросхемы имеются встроенные защитные диоды.
Микросхема SMA7029M обеспечивает регулировку величины тока через фазы шагового двигателя, а также обеспечивает защиту от превышения этого тока сверх заданного значения. Регулировка тока осуществляется методом широтно-импульсной модуляции - ШИМ (PWM). Величина тока задается путем выбора внешнего токового датчика, в качестве которого используется резистор с очень малым сопротивлением (менее 1 Ом). Кроме того, величина тока может быть задана выбором источника опорного напряжения, выбором делителя в цепи опорного напряжения, выбором параметров частотозадающей RC - цепи. RC-цепь позволяет ограничивать время паузы между импульсами. Все входы микросхемы совместимы с микропроцессорами и логикой на 5В.
Особенности микросхемы SMA7029M состоят в следующем:
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Драйверы безколлекторных двигателей.
Безколлекторный двигатель (прямоприводной электродвигатель постоянного тока, вентильный двигатель, электронный двигатель) в лазерном принтере применяется для перемещения лазерного луча и для механизма протяжки, все вентиляторы имеют подобный принцип работы. Там где требуется постоянная, высокая и стабильная скорость вращения – там применяются безколлекторные электродвигатели.
Этот тип двигателя характеризуется следующими преимуществами:
- малая неравномерность мгновенной скорости вращения
- низкий уровень акустических шумов
- небольшие габариты, масса, потребляемая мощность
- высокая надежность
- низкая стоимость
Для управления безколлекторными двигателями применяются специальные микросхемы - драйверы двигателя. Эти микросхемы выполняют следующие функции:
- усиление и обработка сигналов с датчиков положения ротора
- усиление и обработка сигнала от датчика частоты вращения
- формирование сигналов коммутации обмоток статора
- стабилизация частоты вращения.
Условно микросхемы драйверов можно разделить на мощные и маломощные. У маломощных - двигатель подключается через транзисторные усилительные ключи, например микросхема AN8261 (рис. 1).У мощных - обмотки статора подключаются непосредственно к выводам микросхемы и в качестве примера такого драйвера можно привести микросхему AN8245K (рис. 2).
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Начиная еще со стандарта АТА-3 в набор команд контроллеров жестких дисков введена группа команд защиты. Поддержка команд этой группы опреде¬ляется содержимым слова (с порядковым номером 128), полученным по команде идентификации. Это слово содержит статус секретности:
бит 0 - поддержка секретности (0 - отсутствует, 1 - имеется);
бит 1 - использование секретности (0 - запрещено, 1 - разрешено);
бит 2 - блокировка режима секретности (0 - отсутствует, 1 - имеется);
бит 3 - приостановка режима секретности (0 - отсутствует, 1 - имеется);
бит 4 - счетчик секретности (0 - отсутствует, 1 - имеется);
бит 5 - поддержка улучшенного режима стирания (0 - отсутствует, 1 - имеется);
биты 6-7 зарезервированы;
бит 8 - уровень секретности (0 - высокий, 1 - максимальный);
биты 9-15 зарезервированы.
Если защита поддерживается, то устройство должно отрабатывать все команды группы Security.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Intel - 2020 год.
Процессоры Intel с многопроцессорной обработкой на уровне кристалла уже обеспечивают весьма высокую производительность при более приемлемых тактовых частотах благодаря параллельному выполнению множества операций. Архитектуры Intel CMP (Chip-level MultiProcessing) смогут обойти проблемы, вызванные повышением тактовой частоты (увеличение тока утечки, несоответствие производительности процессора и памяти, проблемы узкого места архитектуры фон Неймана). Многоядерная архитектура также позволит снизить влияние резистивно-емкостных задержек. В течение нескольких последующих лет в корпорации планируется выпустить процессоры, которые будут содержать множество ядер (в некоторых случаях даже сотни). Архитектуры Intel с поддержкой многопроцессорной обработки на уровне кристалла представляют собой будущее микропроцессоров, потому что именно такие архитектуры позволяют достичь огромных уровней производительности и в то же время обеспечить эффективное управление питанием и эффективный режим охлаждения.
Архитектуры CMP обеспечивают огромный рост производительности, и позволяют свести к минимуму потребление электроэнергии и теплоотдачу. В отличие от больших, энергоемких вычислительных ядер с высокой теплоотдачей, кристаллы Intel CMP активизируют только те ядра, которые необходимы для выполнения текущей задачи, тогда как остальные будут отключены. Такое управление вычислительными ресурсами позволяет кристаллу потреблять ровно столько электроэнергии, сколько нужно в данный момент времени для решения текущих задач.
Архитектуры CMP способны обеспечить специализированные функции и уровень адаптивности, необходимые для платформ будущего. Кроме ядер общего назначения, эти процессоры будут включать специализированные ядра для выполнения различных типов вычислений, таких, как обработка графики, алгоритмы распознавания речи и обработка коммуникационных протоколов.
Intel планирует разрабатывать процессоры, допускающие динамическую реконфигурацию ядер, межкомпонентных соединений и кэш-памяти, чтобы обеспечить соответствие многообразным и изменяющимся потребностям. Такая реконфигурация может выполняться производителем процессора (чтобы перенастроить один и тот же кристалл для использования в различных сегментах рынка), OEM-поставщиком (чтобы настроить процессор для систем разного типа) и даже автоматически в реальном времени, чтобы поддерживать соответствие изменяющимся потребностям текущей рабочей нагрузки.
Некоторые микропроцессоры Intel планируется оснастить внутрикристальными подсистемами памяти, объемы которых будут достигать нескольких гигабайт. Такая сверхоперативная память позволит заменить обычную оперативную память во многих вычислительных устройствах. Кэш-память тоже будет реконфигурируемой, ее можно будет динамически перераспределять для разных ядер. Некоторые области памяти можно будет выделять определенным ядрам или предоставлять для совместного использования группами ядер либо всеми ядрами глобально, в зависимости от потребностей приложений. Такая гибкая возможность изменения конфигурации необходима для того, чтобы ликвидировать узкое место производительности, когда множество ядер будет соперничать за доступ к памяти.
Предложенная специалистами концепция виртуализации платформ способна обеспечить эффективное развитие для мощных, автономных и надежных компьютерных систем. Для работы микропроцессоров будущего потребуется несколько уровней виртуализации. Например, виртуализация необходима для того, чтобы скрыть сложную структуру аппаратного обеспечения от соответствующего ПО. Сама операционная система (ОС), ее ядро и ПО не должны "задумываться" о сложном устройстве платформы, о множестве ядер, специализированном аппаратном обеспечении, о множестве модулей кэш-памяти, средствах реконфигурирования и т. п. Они должны "видеть" процессор как набор унифицированных виртуальных машин с глобальными интерфейсами. Такой необходимый уровень абстракции предоставит именно виртуализация. Виртуализация позволяет создавать менее сложные системы, превращая компьютеры в более удобно управляемые объекты, а такое разделение на части обеспечивает значительно больший уровень безопасности систем, сетей и приложений благодаря изоляции потенциально опасных подсистем от системных ресурсов низкого уровня и от других виртуальных платформ.
Технология виртуализации позволила многим ИТ-организациям получить новые способы для развертывания своих систем и приложений и для управления ими. Только виртуализация поможет получить преимущества от этой дополнительной мощности за счет консолидации множества приложений и ОС на единой платформе. Это повысит степень полезного применения серверов, а также упростит сопровождение и снизит расходы на электропитание и охлаждение. Благодаря этим возможностям организации скоро поймут, что они смогут сократить свои расходы, связанные с компьютерами (как капитальные, так и эксплуатационные), и в то же время существенно повысить маневренность центров обработки данных.
Технология Intel Virtualization, ранее известная как Vanderpool, предоставляет аппаратную поддержку, назначение которой - повысить эффективность сегодняшних решений для виртуализации, реализованных программно, которое обеспечит еще более эффективное использование этих новых расширений архитектуры. Виртуализация является постоянно развивающейся технологией, поэтому корпорация берет на себя обязательства включать самые передовые возможности виртуализации в архитектуру Intel. Именно многоядерная архитектура платформ Intel в сочетании с Virtualization Technology позволит создавать виртуальные независимые разделы ПО с обработкой на отдельных ядрах процессора. Таким образом, пользователи смогут создавать уникальную программно-аппаратную конфигурацию в рамках одного сервера и/или ПК для решения своих любых специализированных задач.
Виртуализация обеспечивает высокий уровень работоспособности и безопасности за счет таких ключевых возможностей, как локализация неисправностей, гибкая обработка отказов и разные уровни безопасности. Важнейшее преимущество виртуализации заключается еще и в том, что она упрощает миграцию приложений на новые платформы.
Увеличение производительности на 1% приводит к повышению потребляемой мощности на 3% (при уменьшении размера транзисторов и их плотности на кристалле наряду с тактовой частотой увеличивается и ток утечки, что ведет к нагреву и неэффективному расходованию электроэнергии). Если плотность транзисторов будет расти нынешними темпами, то вскоре без усовершенствования управления питанием микропроцессоры будут выделять десятки тысяч ватт тепла на квадратный сантиметр. Чтобы удовлетворять потребностям будущего, необходимо существенно сократить потребляемую мощность. Для этого необходимы соответствующие технологии.
В недалеком будущем процессоры с архитектурой Intel CMP будут состоять из десятков и даже сотен небольших ядер с низкой потребляемой мощностью и интеллектуальным управлением питанием, которое сможет значительно сократить потери электроэнергии, позволяя процессору задействовать только те ресурсы, которые нужны для работы в данный момент. Кроме того, архитектура Intel CMP будет обеспечивать ультравысокую производительность без ультравысоких тактовых частот, что позволит обойти некоторые проблемы, связанные с током утечки. В дальнейшем архитектура Intel CMP будет обеспечивать разную скорость работы транзисторов. Это станет возможным благодаря производственным технологиям будущего с высокой плотностью. Медленные и быстрые транзисторы будут иметь разное напряжение питания. Задачи, критичные по времени, будут работать на быстрых ядрах с большей потребляемой мощностью, в то время как остальные - на более медленных с пониженным энергопотреблением. Основная цель этих усовершенствований - построение архитектур с интеллектуальным управлением питанием, которое сможет автоматически реконфигурировать процессор с учетом потребностей питания и рабочей нагрузки.
Для управления током утечки можно использовать различные технологии на уровне схем (смещение подложки, образование тяги и "засыпание" транзисторов).
Специализированное аппаратное обеспечение, например, устройства обработки протокола TCP/IP, также может снизить энергопотребление благодаря тому, что будет выполнять свои функции более эффективно (за счет меньшей сложности схем и меньшего количества циклов на операцию), чем универсальные процессоры. Или, например, шина QPI (Core i7). Основное достоинство этого интерфейса - сочетание высокой пропускной способности - до 15 Гбит/с и низкого энергопотребления (не более 5,0 мВт на каждый гигабит в секунду при пропускной способности 15 Гбит/с). Если сравнить еще достаточно прогрессивный по нынешним меркам интерфейс PCI Express 2.0, то он при пиковой пропускной способности 5 Гбит/с имеет удельное энергопотребление 20 мВт на каждый гигабит в секунду.
При скорости передачи данных 5 Гбит/с новый интерфейс (QPI) Intel обладает уровнем энергопотребления не более 2,7 мВт на каждый гигабит в секунду. Эти результаты сегодня являются рекордными с точки зрения эффективности работы современных приёмников данных Теоретически, Intel может повысить пропускную способность существующих интерфейсов в три раза, довольствуясь только 25% уровня энергопотребления нынешних интерфейсов. Что касается возможности разгона шины QPI, то почти все процессоры будут ею обладать в полной мере. Множитель частоты шины QPI - от 4x до 64x (но процессоры Core i7 920 -2.66 ГГц и Core i7 940 - 2.93 ГГц не будут позволять повышать множитель, определяющий тактовую частоту ядер и, соответственно, технология Intel Dynamic Speed Technology ими тоже поддерживаться не будет). Подобной эффективности удалось добиться за счёт динамического управления частотой и напряжением принимающего и передающего чипов, а также некоторых других нововведений.
Представители инженерных подразделений Intel постоянно работают по проблеме дальнейшего снижения энергопотребления процессоров и уровня выделяемого тепла. Например, версия процессора Itanium 2 (Montecito) - для серверов старшего класса - будет потреблять меньше энергии, чем его предшественник, несмотря на добавление второго процессорного ядра и более высокую тактовую частоту.
Работы специалистов Intel над снижением уровня энергопотребления становятся все важнее как для системных администраторов, сталкивающихся с необходимостью охлаждения крупных серверных стоек, так и для пользователей мобильных компьютеров, рассчитывающих увеличить время их работы без подзарядки.
Отказ Intel от своих прежних планов наращивания тактовой частоты процессоров для настольных систем стал доказательством того, насколько важным вопрос энергопотребления и тепловыделения становится на рынке ПК. Двуядерный процессор Montecito содержит в кристалле около 1,7 млрд. транзисторов и потреблял бы мощность до 300 Вт, если бы Intel не реализовала некоторые специальные технологии для экономии энергии (например, Foxton). Возможность управления питанием позволяет процессору менять уровень энергопотребления (в том числе за счет изменения тактовой частоты процессора, зависящей от рабочей нагрузки выполняемого приложения). Кроме того, Intel усовершенствовала датчики энергопотребления в Montecito с тем, чтобы они собирали достаточно данных для активации технологий настройки частоты и энергопотребления (nеперь Montecito потребляет всего 100 Вт при тактовой частоте как минимум 2 ГГц).
Высокоскоростные межкомпонентные соединения являются одним из важнейших условий для построения быстродействующих перспективных вычислительных систем. Архитектуры Intel CMP позволяют ликвидировать узкие места и источники неэффективности, общие для других архитектур, но они могут столкнуться с новыми проблемами повышения производительности.
Серьезной проблемой являются коммуникационные задержки при передаче данных между многочисленными ядрами, кэш-памятью и другими функциональными компонентами. Новым системам потребуются высокоскоростные межкомпонентные соединения, которые позволят значительно ускорить передачи данных и обеспечат эффективную полезную загрузку процессора. Intel не исключает использование усовершенствованных медных проводников, но в конечном счете видимо неизбежен переход на оптические межкомпонентные соединения, которые могут передавать данные со скоростью света.
По мере увеличения степени интеграции полупроводниковых элементов и тактовой частоты микропроцессоров резко возрастают и требования к суммарной пропускной способности каналов обмена данными между микропроцессором и набором микросхем или между несколькими микропроцессорами на системной плате компьютера. Благодаря быстрому развитию микроэлектронных технологий через несколько лет, например, электронные устройства сопряжения, используемые, в частности, для подключения компьютеров к сети (трансиверы) на КМОП-транзисторах смогут работать на тактовых частотах порядка 14 ГГц, что вполне достаточно для поддержания скорости передачи данных на уровне 20 Гбит/с. Однако для применяемой в настоящее время технологии межкомпонентных соединений на базе медных проводников скорости в 15-20 Гбит/с - это предел, по причине неизбежного на сверхвысоких тактовых частотах ухудшения характеристик сигнала, рассеивания мощности и усиления негативного влияния электромагнитных помех.
Технология оптоволоконных соединений в последние годы стала все активнее применяться при развертывании коммуникационных сетей на коротких расстояниях, в частности, для соединения серверов в центрах обработки данных. В настоящее время оптические проводники уже готовы покорять сверхкороткие расстояния микроэлектронного мира.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Особенности микросхем iNAND-флэш памяти.
В основе NAND-архитектуры лежит И-НЕ алгоритм (на англ. NAND). Принцип работы аналогичен NOR-типу, и отличается только расположением ячеек и их контактов. Уже нет необходимости подводить контакт к каждой ячейке памяти, так что стоимость и размер NAND-процессора значительно меньше. За счет этой архитектуры, запись и стирание происходят заметно быстрее. Однако эта технология не позволяет обращаться к произвольной области или ячейке, как в NOR. Для достижения максимальной плотности и емкости, флеш-накопитель, изготовленный по технологии NAND, использует элементы с минимальными размерами. Поэтому, в отличие от NOR-накопителя допускается наличие сбойных ячеек (которые блокируются и не должны быть использованы в дальнейшем), что заметно усложняет работу с такой флеш-памятью. Более того, сегменты памяти в NAND снабжаются функцией CRC для проверки их целостности. В настоящее время NOR и NAND-архитектуры существуют параллельно и никак не конкурируют друг с другом, поскольку у них разная область применения. NOR используется для простого хранения данных малого объема, NAND - для хранения данных большого размера (рис. 1).
iNAND флэш (рис. 2, 3) предназначена для использования в мобильных устройствах (низкая потребляемая мощность). iNAND использует интеллектуальные технологии флэш-памяти, передовые технологии кэширования, которые увеличивают быстродействие системы и производительность для более быстрой загрузки приложений, просмотра веб-страниц, и многозадачности. Чипы iNAND выпускаются в очень компактных упаковках.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Варианты топологии цветных фильтров.
Цветные фильтры размещаются на верхней (ближней к глазу наблюдателя) подложке на внутренней стороне LCD-панели. В качестве материалов для цветных фильтров используются пленки различных материалов красителей.
Нанесение пленок может происходить по различным технологиям: осаждением из растворов, осаждением из газовой среды, печатным методом. Осаждение пленок цветов проводится последовательно для получения каждого фильтра цвета (красного, зеленого и голубого). После нанесения каждого слоя пленки проводится операция фотолитографии.
При использовании печатного метода фотолитография не требуется. Накатка цветных, фильтров проводится через трафареты.
Варианты топологии цветных фильтров приведены на рис. 1.
Лучшими показателями по равномерности передачи цветов обладает топология DELTA. Сложность управления формирования сигналов управления для всех трех топологий одинакова. Однако технология получения цветных фильтров по топологии DELTA самая сложная. Во многих современных ЖК-дисплеях
в основном используется полосковая топология (Stripe). Топология «дельта» применялась в ЖК-дисплеях портативных телевизоров.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Haswell, ультрабуки, ультрапортативные ноутбуки-трансформеры, планшеты.
«Увлекающиеся практикой без науки — словно кормчий, ступающий на корабль без руля или компаса; он никогда не уверен, куда плывет. Всегда практика должна быть воздвигнута на хорошей теории…» (Леонардо да Винчи).
Intel не намерена продолжать активно бороться за честь традиционных и привычных многим систем, а вместо этого она хочет заниматься внесением изменений в архитектуру x86 и имеющиеся продукты с тем, чтобы приспособить их для тех классов мобильных устройств, которые находятся сейчас на пике популярности. Отчасти этой цели служат начавшиеся коренные преобразования в хозяйстве Atom: активное продвижение процессоров этого класса в смартфоны и планшеты, а также подготовка новой микроархитектуры Silvermont. Но параллельно метаморфозы будут происходить и с процессорной линейкой Core, которая по замыслу разработчиков должна стать ещё более мобильной. И Haswell — хотя уже не первая, но, наверное, самая заметная веха на этом пути.
Haswell в первую очередь нацеливается на ультрабуки и ультрапортативные ноутбуки-трансформеры, которые легким движением руки превращаются в планшеты. И это как нельзя лучше отражает ту цель, которая стояла перед разработчиками новой микроархитектуры. Если на этапе создания микроархитектур Sandy Bridge и Ivy Bridge инженеры работали над дизайном процессоров с целевым энергопотреблением 35–45 Вт, в то время как остальные варианты получались путём варьирования числа ядер, частоты и напряжения, то с Haswell требования по потреблению были ещё более ужесточены от 15 до 20 Вт. Таким образом, Haswell — ярко выраженная ультрамобильная микроархитектура, стоящая по уровню производительности на ступень выше Atom. Что же до десктопных модификаций Haswell, то это для Intel — побочный продукт. меры, предпринятые Intel для снижения энергопотребления, позволяют компании значительно расширить спектр предлагаемых энергоэффективных процессоров Core. В мобильном сегменте ожидается появление обширной и включающей порядка двух десятков наименований U-серии, с характерным расчётным тепловыделением порядка 15 Вт. Кроме того, нас ожидает и Y-серия с тепловыделением на уровне 6–7 Вт. Эти цифры кажутся особенно впечатляющими, если принять во внимание, что речь идёт о тепловыделении сборки, включающей помимо процессорного ядра и кристалл набора логики.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Проверка полевых транзисторов
(MOSFET-транзисторов).
В современной электронной аппаратуре, в блоках питания, мониторах, системных платах ПК и другой аппаратуре все чаще находят применение полевые транзисторы. При проведении ремонта мы очень часто сталкивается с необходимостью проверки исправности мощных полевых транзисторов.
Полевые транзисторы (MOSFET-транзисторы). Полевые транзисторы (ПТ), благодаря ряду уникальных параметров, в том числе высокому входному сопротивлению, находят широкое применение в блоках питания ПК, телевизоров, мониторов, видеомагнитофонов и другой радиоэлектронной аппаратуры. В качестве электронного ключа импульсных преобразователей напряжения питания компонентов материнских плат всегда используется пара полевых n-канальных МОП-транзисторов (MOSFET-транзисторы).
Обозначение этого типа транзисторов показано на рис. 1 (для сокращения числа внешних компонентов в транзистор может быть встроен мощный высокочастотный демпферный диод). MOSFET - это аббревиатура от английского словосочетания Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor (Металл- Оксидные Полупроводниковые Полевые Транзисторы). Данный класс транзисторов отличается, прежде всего, минимальной мощностью управления при значительной выходной мощности (сотни ватт). В открытом состоянии ПТ имеют чрезвычайно малые значения сопротивления (десятые доли Ома при выходном токе в десятки ампер), а следовательно, минимальную мощность, выделяющуюся на транзисторе в виде тепла.
К неоспоримым преимуществам MOSFET транзисторов перед биполярными можно отнести следующие:
- минимальная мощность управления и большой коэффициент усиления по току обеспечивает простоту схем управления (есть даже разновидность MOSFET, управляемых логическими уровнями);
- большая скорость переключения (при этом минимальны задержки выключения, обеспечивается широкая область безопасной работы);
- возможность простого параллельного включения транзисторов для увеличения выходной мощности;
- устойчивость транзисторов к большим импульсам напряжения (dv/dt).
Поэтому данные приборы находят широкое применение и в устройствах управления мощной нагрузкой, импульсных источниках питания (до 1000 В).
MOSFET с N-каналом наиболее популярны для коммутации силовых цепей. Напряжение управления или напряжение, приложенное между затвором и истоком для включения MOSFET, должно превышать порог UT 4В, фактически необходимо 10-12В для надежного включения MOSFET. Снижение напряжения управления до нижнего порога UT приведет к выключению MOSFET. Силовые MOSFET выпускают различные производители:
- HEXFET (фирма NATIONAL);
- VMOS (фирма PHILLIPS);
- SIPMOS (фирма SIEMENS).
При ремонте аппаратов, в которых применены полевые транзисторы, у ремонтников очень часто возникает задача проверки целостности и работоспособности этих транзисторов. Чаще всего приходится иметь дело с вышедшими из строя мощными полевыми транзисторами импульсных блоков питания.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Что такое ACPI (Advanced Configuration and Power Interface)?
ACPI расшифровывается как Advanced Configuration and Power Interface - расширенный интерфейс конфигурирования компьютера и управления питанием. ACPI - та основа, вокруг которого построен любой современный компьютер на аппаратном уровне. В системе с ACPI именно этот свод стандартов и правил используется для конфигурирования и работы аппаратных средств. Например, для назначения прерываний и ресурсов устройствам на современных шинах, для получения информации о работе устройств, для работы дополнительных "энергосберегающих" кнопок и датчиков.
Современные компьютеры снабжаются дополнительным оборудованием, которое позволяет повысить надежность системы за счет постоянного оперативного контроля за состоянием ее наиболее важных компонентов. Процессоры, например, оборудованы термодатчиком (термодиод на кристалле ядра), который связан с программируемым устройством контроля температуры. Это устройство имеет аналого-цифровой преобразователь, калибруемый по термодиоду конкретного процессора на этапе тестирования картриджа. Константа настройки термометра заносится в PIROM. Устройство термоконтроля программируется - задается частота преобразований и пороги температуры, по достижении которых вырабатывается сигнал прерывания. Для взаимодействия с PIROM, Scratch EEPROM и устройством термоконтроля процессор имеет дополнительную последовательную шину SMBus (System Management Bus), основанную на интерфейсе I2C.
Все датчики и watchdogs общаются с системой через SMBus. Попытка нескольких устройств одновременно обратится к ней, способна привести к длительным задержкам, или повреждению передаваемых данных что, в свою очередь, может привести к неправильной интерпретации этих данных системой. ACPI предусматривает синхронизацию доступа к SMBus, что предотвращает подобную ситуацию.
Процессоры Xeon имеют новые средства хранения системной информации. Постоянная (только для чтения) память процессорной информации PIROM (Processor Information ROM) хранит такие данные, как электрические спецификации ядра процессора и кэш-памяти (диапазоны частот и питающих напряжений), S-спецификацию и серийный 64-битный номер процессора. По инструкции идентификации CPUID такая информация недоступна. Энергонезависимая память Scratch EEPROM предназначена для занесения системной информации поставщиком процессора (или компьютера с этим процессором) и может быть защищена от последующей записи. Кроме контроля питания, ACPI предоставляет возможность контролировать и управлять температурой различных компонентов системы. Для этого используются датчики температуры, и так называемые тепловые зоны.
ACPI предоставляет стандартный интерфейс для работы с вставленным контролёром. Этот контролёр управляет такими устройствами как, например, мышь и клавиатура.
ACPI предоставляет стандартный интерфейс взаимодействия программного и аппаратного обеспечения с SMBus - System Management Bus Controller. Что, в свою очередь, позволяет OEM производителям предоставлять возможность ОС использовать особенности их продуктов в полной мере.
Как уже упоминалось, ACPI предоставляет возможность гибко реагировать на изменения в состоянии системы. Но для того, что бы реагировать на состояние системы, необходимо это состояние знать. Поэтому спецификация ACPI охватывает, кроме всего прочего, и устройства которые позволяют следить за системой.
Для управления и мониторинга системы, используются два вида объектов, это sensors (датчики) и watchdogs (если дословно, то сторожевые псы). Датчики представляют из себя устройства, которые замеряют какой либо физический параметр. Вообще то видов датчиков существует великое множество, и сфера их применения весьма обширна, но для мониторинга состояния ПК, в настоящее время, обычно используются датчики следующих видов:
Thermal sensor - датчик температуры, соответственно, температуру он и измеряет.
Fan sensor - датчик вентилятора, или кулера, измеряет скорость вращения вентилятора.
Voltage sensor - датчик напряжения, измеряет напряжение электрического тока.
Конечно же, далеко не полный перечень датчиков, которые используются на ПК, существуют и более экзотические устройства, например Chassis Intrusion Sensor - датчик который позволяет определить, вскрыт корпус или нет. Датчики делятся на два вида, числовые и основанные на статусе (status based). Числовой сенсор, снимает какое либо значение (температуру, частоту вращения вентилятора, и т.д.), и возвращает числовое значение. Исходя из природы измеряемого значения, такие сенсоры бывают числовыми и аналоговыми. Типичным числовым сенсором является счётчик оборотов вентилятора, который абсолютно точно может сказать, сколько оборотов за определённое время делает вентилятор. Типичным аналоговым сенсором можно назвать датчик температуры, у которого появляются такие понятия как регулярность снятия значения (для датчиков температуры обычно это 1 секунда), верхний и нижний пределы диапазона измеряемых значений, и разрешение, которое сообщает с какой точностью производятся измерения. Основанные на статусе сенсоры "видят" состояние устройства, и засекают изменение его статуса. К таким сенсорам относится, например, Chassis intrusion sensor, который сигнализирует о вскрытии корпуса. Минимально сенсор основанный на статусе может генерировать два различных бита (так называемый бинарный сенсор) которые имеют два значения (хорошо/плохо), максимально - до 32.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Функции сетевого адаптера.
Cетевые адаптеры обеспечивают сопряжение компьютера и среды передачи информации с учетом принятого в данной сети протокола обмена информацией. Адаптер должен выполнять ряд функций, количество и суть которых во многом зависят от типа конкретной сети. Все функции сетевого адаптера можно разделить на две большие группы. Первая группа включает в себя функции сопряжения адаптера с компьютером (магистральные функции), а вторая - функции по организации обмена в сети (сетевые функции). Функции первой группы определяются интерфейсом компьютера, к которому подключается сетевой адаптер, и не отличаются большим разнообразием. Функции второй группы определяются типом сети и могут быть самыми различными в зависимости от типа сетевого кабеля, принятого протокола управления, топологии сети и т.д.
Магистральные (канальные, шинные) функции сетевых адаптеров обеспечивают организацию их сопряжения с одной из локальных шин системного интерфейса персонального компьютера. Для процессора сетевой адаптер это обычный контроллер, соответствующий определенным стандартам, в котором имеется ряд прогрмммно-доступных регистров, каждый из которых имеет свое функциональное назначение. Процессор управляет любым контроллером через его программно-доступные регистры, записывая и читая информацию с помощью команд IN, OUT, INS, OUTS. Сетевой адаптер, как любой другой контроллер имеет свой набор команд. Получив от процессора, выполняющего программу сетевого взаимодействия, команду (через программно-доступный регистр или регистры), контроллер отрабатывает команду автономно, реализуя, в том числе, функции обмена по сетевому кабелю с другим сетевым адаптером или несколькими сетевыми адаптерами. Команда может вызвать в сетевом адаптере выполнение очень сложных преобразований информации по программам, выполняемым специализированным процессором, встроенным в плату сетевого адаптера. Кроме того, контроллер может выполнять ряд вспомогательных аппаратных функций инициируемых аппаратными сигналами или записью управляющей информации в его программно-доступный регистр, формировать сигнал запроса на обслуживание (прерывание). Некоторые сетевые адаптеры имеют в своем составе аппаратуру, позволяющую ему выполнять функции устройства, инициирующего операцию обмена на интерфейсе (Master).
Сопряжение с компьютером возможно не только через системную магистраль, но и через внешние интерфейсы, например, через интерфейс USB. Низкая скорость передачи информации по этим интерфейсам не позволяет организовать эффективную работу сетевых адаптеров, для которых очень важна скорость обмена.
Данные передаются из памяти компьютера в адаптер или из адаптера в память с помощью прямого доступа к памяти, или совместно используемой области памяти или программируемого ввода-вывода.
К сетевым функциям адаптеров, относят функции, которые обеспечивают реализацию принятого в сети протокола обмена. Часть этих функций может выполняться как аппаратурой адаптера, так и программным обеспечением персонального компьютера (перенос части функций на программные средства позволяет упростить аппаратуру адаптера и существенно увеличить гибкость обмена, но ценой замедления работы). К основным сетевым функциям адаптера, относятся нижеследующие функции:
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Платы управления второго уровня в лазерных принтерах
Лазерные принтеры, цифровые копиры, МФУ являясь сложными электромеханическими устройствами, снабжены набором механических и электронных узлов, датчиков, переключателей, сенсоров, соленоидов, которые управляют и обеспечивают контроль процесса работы аппарата, сообщают микроконтроллеру второго уровня о состоянии отдельных его узлов. Управляют всеми процессами в аппарате электронные компоненты, которые располагаются на печатных платах.
Основой для построения главных плат управления второго уровня являются специализированные микро-ЭВМ называемые микроконтроллерами. Микроконтроллеры являются основой схем управления многих современных промышленных устройств и приборов.
Версия сайта для слабовидящих
