Статья добавлена: 07.03.2019
Категория: Статьи
От DDR4 к DDR5 SDRAM и далее.
DDR4 SDRAM (double-data-rate four synchronous dynamic random access memory) - четвёртое поколение оперативной памяти, являющееся эволюционным развитием предыдущих поколений DDR SDRAM. Отличается повышенными частотными характеристиками и пониженным напряжением питания.
Основное отличие DDR4 от предыдущего стандарта DDR3 заключается в удвоенном до 16 числе внутренних банков (в 2 группах банков), что позволило увеличить скорость передачи внешней шины. Пропускная способность памяти DDR4 в перспективе может достигать 25,6 ГБ/c (в случае повышения максимальной эффективной частоты до 3200 МГц). Кроме того, повышена надёжность работы за счёт введения механизма контроля чётности на шинах адреса и команд. Изначально стандарт DDR4 определял частоты от 1600 до 2400 МГц с перспективой роста до 3200 МГц.
DDR5 SDRAM - пятое поколение оперативной памяти, являющееся эволюционным развитием предыдущих поколений DDR SDRAM. Планируется, что DDR5 предоставит меньшее энергопотребление, а также удвоенную пропускную способность и объём по сравнению с DDR4 SDRAM.
Корпорация Intel ранее предполагала, что JEDEC может выпустить спецификацию DDR5 SDRAM в 2016, с коммерческой доступностью памяти к 2020 году. В марте 2017 JEDEC сообщила о планах выпустить спецификацию DDR5 в 2018 году. На форуме JEDEC Server в 2017 сообщалось о дате предварительного доступа к описанию DDR5 SDRAM с 19 июня 2017 года, а 31 октября начался двухдневный «DDR5 SDRAM Workshop». Компания Rambus анонсировала прототип памяти DDR5 RAM в сентябре 2017 года, с доступностью не ранее 3 квартала 2018 года. Micron изготовила первые прототипы памяти в 2017 году, они были проверены при помощи контроллера Cadence (TSMC, 7 нм).
Многие аналитики ожидали, что линейка DDR завершится на DDR4, но так как за последние годы дизайн компьютеров и серверов не сильно изменился, то производителям ничего не мешает выпустить DDR5 с улучшенными характеристиками.
Оперативная память типа DDR5 будет в два раза быстрее по сравнению с нынешней DDR4. Также она будет энергоэффективнее. Кроме этого, DDR5 имеет вдвое большую плотность, чем DDR4. Таким образом, модули памяти типа DDR5 получат вдвое большую ёмкость по сравнению с нынешними модулями DDR4.
NVDIMM - это форма постоянной памяти, которая объединяет энергонезависимую флэш-память и энергозависимую оперативную память в слот DIMM. Такой тип памяти предназначен для баз данных, где для обработки и кэширования используется сочетание флэш-памяти и DRAM.
Память 3D Xpoint. Компании Intel и Micron совместными усилиями создали новый тип системы хранения данных, который в одну тысячу раз быстрее самой передовой памяти NAND Flash. Новый тип памяти, получивший название 3D XPoint, показывает скорости чтения и записи в тысячу раз превышающие скорость обычной памяти NAND, а также обладает высокой степенью прочности и плотности. Эта память в 10 раз плотнее чипов NAND и позволяет на той же физической площади сохранять больше данных и при этом потребляет меньше питания. Новый тип памяти может использоваться как в качестве системной, так и в качестве энергозависимой памяти, то есть, другими словами, ее можно использовать в качестве замены как оперативной RAM-памяти, так и SSD.
Статья добавлена: 06.03.2019
Категория: Статьи
Видеопамять. Стандарт HBM.
Видеопамять используется для временного сохранения, помимо непосредственно данных изображения, и других: текстуры, шейдеры, вершинные буферы, Z-буфер (удалённость элементов изображения в 3D-графике), и тому подобные данные графической подсистемы (за исключением, по большей части данных Video BIOS, внутренней памяти графического процессора и т. п.) и коды.
HBM обеспечивает более высокую пропускную способность при меньшем расходе энергии и существенно меньших размерах по сравнению с DDR4 или GDDR5, GDDR6. Это достигается путём объединения в стек до восьми интегральных схем DRAM (включая опциональную базовую схему с контроллером памяти), которые соединены между собой с помощью сквозных кремниевых межсоединений (англ. Through-silicon via) и микроконтактных выводов (англ. Microbumps). Stacked DRAM — размещении чипов памяти слоями, с одновременным доступом к разным микросхемам, что расширяет шину памяти, значительно повышая пропускную способность и немного снижая задержки.
Шина НВМ-памяти обладает существенно большей шириной по сравнению с памятью DRAM, в частности, НВМ-стек из четырёх кристаллов DRAM (4-Hi) - имеет два 128-битных канала на кристалл — в общей сложности 8 каналов и ширину в 1024 бита (рис. 1).
Статья добавлена: 06.03.2019
Категория: Статьи
Особенности FDE-винчестеров (Full Disc Encryption).
Компания Seagate достаточно давно выпускает линейку 2,5-дюймовых FDE-винчестеров (FDE – Full Disc Encryption, диски с полным шифрованием), предназначенных для портативных ПК и оснащённых её собственной технологией кодирования данных DriveTrust. Технология FDE обеспечивает более надежную защиту от атак хакеров и взломов, чем традиционные средства шифрования, выполняя все криптографические операции и основное управление в пределах одного диска.
Компания Seagate впервые применила технологию кодирования данных DriveTrust в 2,5-дюймовых FDE-винчестерах, предназначенных для портативных ПК. Эта технология уже давно применяется в винчестерах серии Seagate DB35, оптимизированных для DVR-плееров и цифровых мультимедийных систем. Первыми же среди мобильных накопителей её получили диски Momentus FDE.2. Главной особенностью созданной инженерами Seagate системы шифрования является тот факт, что она реализована полностью на аппаратном уровне в самом накопителе, благодаря чему не требует для своей работы установку на ПК пользователя какого-либо дополнительного программного обеспечения, а для защиты целого винчестера требуется лишь единожды ввести пароль.
Кроме того, получить доступ к зашифрованному диску можно не только по паролю, но и с помощью различных аппаратных средств доступа, таких как сенсоры отпечатков пальцев, смарт-карты и т.п.
Статья добавлена: 06.03.2019
Категория: Статьи
Моноблок ASUS Zen AiO Pro Z240IC (рис. 1, 2) являлся флагманом линейки моноблочных компьютеров ASUS. Размер - 585x434x52-190 мм, вес — 7,3 кг. 23,8-дюймовый IPS дисплей с разрешением 3840x2160 точек. Производительность Zen AiO Pro Z240IC была на уровне игровых ноутбуков. Моноблоки Asus Zen AiO Pro Z240IC поступили в продажу еще в 2016 году (по цене от 80 тысяч рублей).
В Zen AiO Pro Z240IC используется производительный 4-ядерный 14-нанометровый процессор Intel Core i7-6700T (Skylake) с частотой 2,8 ГГц (3,6 ГГц в режиме TurboBoost). Объём оперативной памяти составляет 32 ГБ DDR4 2133 МГц, а встроенное хранилище основано на SSD M.2 PCIe с ёмкостью 512 ГБ и жёстком диске на 1 ТБ (5400 об/мин). За обработку графики отвечает дискретная видеокарта NVIDIA GeForce GTX 960M c 4 ГБ видеопамяти.
Клавиатура, и мышь, сделаны из обычного твёрдого пластика. В Zen AiO Pro Z240IC на лицевой панели используется не одна, а целых три камеры, включая инфракрасную. Все они необходимы для работы технологии Intel RealSense, которая может в реальном времени распознавать жесты пользователя и даже сканировать его тело и лицо (на сегодняшний день существует не очень много программ для работы RealSense).
Статья добавлена: 05.03.2019
Категория: Статьи
Назначение сигналов и контактов микросхем памяти GDDR5.
GDDR5 - современный и быстрый тип видеопамяти, радикальное отличие от GDDR4 заключается в раздельном тактировании линий передачи данных и адресов:
- команды передаются в режиме SDR (стандартная тактовая частота) на частоте CK,
- адреса передаются в режиме DDR (Double Data Rate) на частоте CK,
- данные передаются в режиме DDR на частоте WCK (которая в 2 раза выше CK),
т.е. за один такт такая память передает 2 бита адресов и 4 бита данных (см. рис. 1).
Также GDDR5 память отличается наличием эффективных средств снижения энергопотребления, и сейчас используется во всех производительных видеокартах AMD и nVidia. Кстати, эти производители указывают разные частоты для памяти - Nvidia указывает частоту WCK, а AMD - частоту CK. GDDR5 — предпоследнее поколение графической памяти стандарта DDR SDRAM. GDDR5 быстрее, чем GDDR3. GDDR3 соответствует типу памяти DDR2, GDDR5 соответствует DDR3. Максимальная эффективная частота GDDR5 выше. GDDR5 энергоэкономичнее, чем GDDR3. Видеокарты с GDDR5 дороже и принадлежат к среднему и высшему сегментам.
Перечень сигналов GDDR5 (см. рис. 2):
Статья добавлена: 05.03.2019
Категория: Статьи
ИТ-проблемы в образовательных учреждениях и их решение.
Хотя образовательные учреждения уже далеко продвинулись в области информатизации, но решены далеко не все задачи. Что же мешает вузам и школам перейти на электронные рельсы?
Острой проблемой остается и дефицит опытных кадров. Причина понятна. Из-за низкого уровня оплаты ИТ-специалистов в вузе, высококвалифицированных специалистов не хватает, поэтому айтишники уходят из вузов в ИТ-компании, и в результате в вузах ощущается явный недостаток людей, обладающих практическим опытом реализации проектов и поддержки ИТ-инфраструктуры.
Уровень компьютерной грамотности преподавателей хотя и повысился, но все еще недостаточно высок. Технологии ничего не значат, если преподаватели не знают, как их использовать в своей работе. Поэтому в первую очередь необходимо мотивировать педагогов на обучение ИТ, чтобы они могли правильно использовать возможности современных цифровых образовательных ресурсов при подготовке к занятиям. Но это не так просто.
Есть необходимость обучения преподавателей, нужно создать и эффективно использовать структуры, которые будут учить педагогов, как работать с новыми технологиями, как их внедрять в образовательный процесс, как получать доступ к контенту, используемому на новом оборудовании. К сожалению, на данный момент нельзя с уверенностью утверждать, что в Российской Федерации или в любом отдельно взятом регионе полностью решены все эти вопросы, созданы и успешно функционируют системы переподготовки педагогов, учебные платформы по обмену информацией, контентом, опытом работы и т. д..
Но многое зависит от самих людей. Основной проблемой при внедрении информационных технологий остается человеческий фактор. Инертность и нежелание что-либо менять в своей работе, нехватка знаний для использования ИТ, отсутствие мотивации, вот главные факторы, которые тормозят проекты внедрения новых технологий. Большое значение имеет позиция руководства вуза. Важная часть решения ИТ-проблем вуза состоит в наличии четкой концепции у руководства университета, понимания того, как информационные технологии могут быть эффективно использованы в учебном процессе, что нового они могут привнести в научную жизнь вуза.
Существенным тормозом является недостаточное количество центров переподготовки специалистов в системе образования и отсутствие мотивации у руководителей учебных заведений и их замов.
Безусловно, ИТ необходимы и в хозяйственной деятельности вуза. Ведь по новым законам учебные заведения должны выполнять обязательства по государственным программам — вести планирование, учет и анализ.
Статья добавлена: 01.03.2019
Категория: Статьи
Чем опасен лазер? Необходимые меры безопасности.
Лазер – оптический квантовый генератор, а само слово является аббревиатурой слов английской фразы Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – усиление света в результате вынужденного усиления. Нам кажется, что свет (например, от лампы) непрерывен, но на самом деле он состоит из множества фотонов со случайной длиной волны и случайной фазой. Это приводит к тому, что излучение, образуемое этими фотонами, распространятся в разные стороны, в результате чего оно имеет незначительную интенсивность, убывающую в пространстве, и свет является “белым”, т.е. в нем присутствуют самые различные волны.
К особенностям же лазерного излучения можно отнести его интенсивность, направленность, когерентность и узкий диапазон длин волн.
1. Интенсивность. Свет от обычной лампы рассеивается в большой области пространства, и его интенсивность убывает, по мере удаления от источника излучения. Лазерный же луч так сильно сфокусирован, что значительное количество фотонов одновременно попадает в незначительную по размерам точку. И поскольку сечение лазерного луча очень мало, в этой области концентрируется огромная энергия. Таким образом, даже незначительный по мощности источник света создает высочайшую плотность энергии в малом объеме пространства, а, значит, луч лазера обладает высокой интенсивностью.
2. Направленность. Направленность лазерного луча создается оптической системой, точнее сказать двумя зеркалам, образующими оптический канал. Чаще всего в лазерах имеется два зеркала: полностью отражающее и полупрозрачное, между которыми находится источник света и возбужденная среда. Лазерный луч проходит через возбужденную среду лазера, его амплитуда увеличивается при сохранении синфазности излучения, попадает на полностью отражающее зеркало и меняет свое направление на обратное. Отраженный луч снова проходит через возбужденную среду, еще больше усиливаясь. Далее попадает на полупрозрачное зеркало, и так как интенсивность луча пока еще незначительная, отражается от полупрозрачного зеркала, снова проходит через возбужденную среду и т.д. Когда луч будет достаточно усилен, и его мощность станет высокой, полупрозрачное зеркало пропускает луч наружу, после чего он может проходить значительные расстояния без особой потери энергии, так как лучи являются практически параллельными.
Особенности лазерного излучения приводят к тому, что луч лазера по-особому воздействует на сетчатку человеческого глаза. Вся энергия лазерного луча фокусируется в одну точку, в то время как свет от обычного некогерентного источника воздействует на относительно большую площадь сетчатки (рис.1).
Статья добавлена: 01.03.2019
Категория: Статьи
Управление лазером. Режим АРС.
В процессе формирования лазером строк он периодически переходит в режим работы под названием АРС. Режим АРС (Automatic Power Control - автоматическое управление мощностью) предназначен для стабилизации выходной мощности лазера, т.е. для обеспечения стабильности светового потока лазера. Так как мощность светового потока лазера сильно зависит от температуры кристалла лазера, необходимо постоянно контролировать его выходную мощность и подстраивать ток лазера так, чтобы формируемый световой поток был всегда стабильным. Только за счет функции АРС выходная мощность лазера всегда одинакова, но при этом ток лазерного светодиода меняется со значением мощности, полученным в результате измерения, драйвер лазера осуществляет коррекцию величины тока лазерного светодиода. Мощность светового потока измеряется фотодетектором PD (см. рис. 1), сигнал с которого подается на вход микросхемы драйвера лазера {конт.16). Далее этот сигнал сравнивается внутренним компаратором драйвера с внутренним опорным напряжением. Результат сравнение показывает, на сколько величина реального светового потока отклонилась от предустановленного значения, и на какую величину необходимо подкорректировать ток LD. Величина внутреннего опорного напряжения может быть изменена переменными резисторами VR901/VR902/VR903, что, в итоге, приводит и к изменению величины тока лазерного светодиода. Таким образом, переменные резисторы VR901/VR902/VR903 позволяют регулировать мощность светового потока лазера.
В некоторых моделях, например, в принтере HP LaserJet 5000, мониторинг лазера осуществляется в "режиме реального времени". Другими словами, измерение и подстройка мощности лазера (режим АРС) осуществляется постоянно - для каждой точки формируемого изображения, что обеспечивает высокую стабильность работы лазера и высокое качество печати.
Статья добавлена: 01.03.2019
Категория: Статьи
Работа с дисками MBR и GPT на уровне секторов.
Для работы с HDD-дисками большого объема возможности адресации CHS стали «тормозом» и не позволяли работать с полным объемом дисков. Поэтому для обеспечения поддержки новых возможностей HDD в набор функций Int 13h фирмой Phoenix Technologies были введены дополнительные функции (BIOS Extensions). Дополнительные функции имеют номера 41h - 49h и 4Eh. Порядок работы с этими функциями существенно отличается от принятого для стандартных функций прерывания Int 13h :
- вся адресная информация передается через буфер в оперативной памяти, а не через регистры;
- соглашения об использовании регистров изменены (для обеспечения передачи новых структур данных);
- для определения дополнительных возможностей аппаратуры (параметров) используются флаги.
Фундаментальной структурой данных для дополнительных функций прерывания Int I3h является так называемый «Пакет дискового адреса» (Disk Address Packet). Получив пакет дискового адреса, прерывание Int 13h преобразует содержащиеся в нем данные в физические параметры, соответствующие используемому носителю информации. Формат пакета дискового адреса описан в табл. 1.
Статья добавлена: 28.02.2019
Категория: Статьи
Что надо знать о соблюдении правил безопасной работы с копиром, принтером, тонером.
Лазерные принтеры, копировальные машины и тонер нельзя однозначно охарактеризовать как "очень вредные" или "абсолютно безвредные". Они, как и большинство бытовых приборов и химтоваров, имеют свои особенности в плане хранения и эксплуатации, которые необходимо знать и учитывать; несоблюдение мер предосторожности - как, скажем, на кухне с газом - может привести к плачевным последствиям.
Что касается лазерных принтеров, копиров, то нужно учитывать следующее: в узле закрепления изображения создается температура до 200oC; и охлаждающие вентиляторы выдувают оттуда газообразные продукты "жизнедеятельности" аппарата, пыль и даже тонер (если машина находится в плохом техническом состоянии или имеет место некачественный/бракованный картридж).
При таких температурах вместе с водяными парами (а бумага всегда содержит некоторое количество влаги) высвобождаются так называемые летучие органические вещества, содержащиеся в тонере и той же бумаге; они-то и выдуваются из принтера или копира. Некоторые из них – например, бензол или стирол - считаются очень опасными и классифицируются как канцерогенные. Но количество и концентрация в сравнительном порядке, так, например средний лазерный принтер, непрерывно работая в течение часа, выделяет бензола примерно в 10 раз меньше, чем одна выкуренная сигарета.
Но, несмотря на это, никогда не помешает лишний раз проветривать помещение, где работает копир или курильщик.
Что касается химической стороны отдельных разновидностей тонера, то следует уточнить, что самым "вредным" на сегодня считается черный тонер класса Carbon Black, на котором работает множество монохромных принтеров. В этих тонерах в качестве красящего вещества используются оксиды железа и углерод. Оксиды железа "схвачены" в полимерные кристаллические решетки, где присутствуют в незначительных (допустимых) количествах соединения тяжелых металлов (кадмий, свинец и т.д.), которые в определенных концентрациях вредны для здоровья.
Статья добавлена: 28.02.2019
Категория: Статьи
Программно-управляемый ввод/вывод (ликбез).
1. Внешние устройства подключаются к системному интерфейсу через специальные устройства - контроллеры (адаптеры). Каждый контроллер имеет в своем составе ряд программно-доступных регистров (как минимум имеет хотя бы регистр данных, регистр состояния и регистр управления).
Каждый контроллер имеет свой набор команд. Получив команду от процессора, выполняющего программу ввода-вывода, контроллер отрабатывает команду автономно, управляя внешним устройством через "малый" интерфейс между устройством и контроллером. Контроллер, отрабатывая принятую от процессора команду, пересылает во внешнее устройство команды (свои), данные и читает из устройства состояния, данные. Команды и состояния обычно представляют собой высокий или низкий уровень напряжения в соответствующей линии "малого" интерфейса, импульс или последовательность импульсов в соответствующей линии "малого" интерфейса. Кроме того, контроллер может выполнять ряд вспомогательных аппаратных функций инициируемых аппаратными сигналами или записью управляющей информации в его программно-доступный регистр (например, сброс по сигналу RESET или включение шпиндельного двигателя гибкого диска путем записи в регистр 3F2 контроллера гибкого диска управляющей информации).
Существуют простые контроллеры и более сложные (интеллектуальные) контроллеры, выполняющие более сложные аппаратные функции и команды.
2. Процессор управляет внешним устройством, выполняя соответствующую программу ввода/вывода, где он с помощью команд IN,OUT (чтение порта, запись в порт) имеет доступ к программно-доступным регистрам контроллера. В регистр управления процессор записывает команду, из регистра состояния читает информацию о состоянии устройства и контроллера, в регистр данных записывает выводимые на устройство данные, или читает из регистра данных считываемую с устройства информацию. Возможны два способа организации программного обмена с внешними устройствами:
Статья добавлена: 28.02.2019
Категория: Статьи
Сетевые адаптеры (ликбез).
Сетевой адаптер - это основной компонент локальной сети. Минимальный набор аппаратуры, которой надо оснастить компьютеры для объединения их в сеть, включает в себя адаптеры (как минимум по одному на каждый компьютер) и соединительные кабели с соответствующими разъемами и оконечными согласователями. Остальное оборудование сети служит для улучшения ее характеристик, а также для повышения удобства ее использования.
Сетевые 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.
Версия сайта для слабовидящих
