Главная » Статьи » Рефераты » Техника: Компьютерная техника

Современный компьютер (Часть 1)


   Поскольку содержимое ROM BIOS фирмы IBM было защищено авторским правом (т. е. его нельзя подвергать копированию), то большинство 
других производителей компьютеров вынуждены были использовать микросхемы BIOS независимых фирм, системы BIOS которых, разумеется, 
были практически полностью совместимы с оригиналом. Наиболее известны из этих фирм три: American Megatrends Inc. (AMI), Award Software и 
Phoenix Technologies.
CMOS RAM
   Система BIOS в компьютерах, основанных на микропроцессорах i80286 и выше, неразрывно связана с неизменяемой памятью (CMOS RAM), в 
которой хранится информация о текущих показаниях часов, значение времени для будильника, конфигурации компьютера: количестве памяти, типах 
накопителей и т. д. Именно в этой информации нуждаются программные модули системы BIOS. Название CMOS RAM обязано тому, что эта память 
выполнена на основе структур КМОП (CMOS — Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) которые, как известно, отличаются малым 
энергопотреблением.
   В системе BIOS имеется программа, называемая Setup, которая может изменять содержимое CMOS-памяти. Вызывается эта программа 
определенной комбинацией клавиш, которая обычно выводится в качестве подсказки на экран монитора после включения питания компьютера. Во 
время загрузки компьютера можно запустить программу Setup для системы BIOS.
   Напомним, что под обычными установками (Standard CMOS Setup) мы понимаем информацию о дате (месяц, день, год), текущих показаниях 
часов (часы, минуты, секунды), количестве стандартной и расширенной памяти (в килобайтах), технических параметрах и типе накопителей, дисплея, а 
также о подключении клавиатуры. Заметим, например, что если в этой программе в строке Keyboard сказать "Not Installed", то даже при отсутствии 
клавиатуры компьютер не выдаст сообщения об ошибке.
   Расширенные установки (Advanced CMOS Setup и Advanced ChipSet Setup) включают в себя дополнительные возможности конфигурирования 
системной платы. Наиболее общими являются, например, такие возможности, как допустимая скорость ввода символов с клавиатуры (по умолчанию 
15 символов в секунду), тестирование, тестирование памяти выше границы 1 Мбайт, разрешение использования арифметического сопроцессора 
Weitek, приоритет или последовательность загрузки (т. е. попытка загрузки компьютера сначала с накопителя со сменным, а затем несменным 
носителем или наоборот), установка определенной тактовой частоты микропроцессора при включении, разрешение парольной защиты и т. д. Как 
правило, расширенные установки допускают определение областей "теневой" (shadow) памяти для системной ROM BIOS, а также ROM BIOS 
видеоадаптеров, контроллеров накопителей и дополнительных адаптеров. Кроме этого, возможна установка тактовой частоты системной шины, а 
также числа тактов ожидания (или временной задержки) для микропроцессора при обращении к устройствам ввода-вывода, оперативной и / или кэш-
памяти.
   Заметим, что в случае повреждения микросхемы CMOS RAM (а также при разряде батареи или аккумулятора), программа Setup имеет 
возможность воспользоваться некой информацией по умолчанию (BIOS Setup Default Values), которая хранится в таблице соответствующей 
микросхемы ROM BIOS.
Новые виды памяти
   Резкое повышение быстродействия процессоров и переход на 32-разрядные многозадачные операционные системы существенно поднимают 
требования и к другим компонентам компьютера. Важнейшим из них является оперативная память. Возрастание внешних тактовых частот 
процессоров с 33 – 40 МГц, характерных для семейства 486 (486DX2-66 / 80 и 486DX4-100 / 120), до 50 – 66 МГц для Pentium (Pentium 
75 / 90 / 100 / 120 / 133), требует, прежде всего, адекватного увеличения быстродействия подсистемы памяти. Поскольку в качестве оперативной 
используется относительно медленная динамическая память DRAM (Dynamic Random Access Memory), главный способ увеличения пропускной 
способности основан на применении кэш-памяти. Кроме встроенной в процессор кэш-памяти первого уровня применяется и кэш-память второго 
уровня (внешняя), построенная на более быстродействующих, чем DRAM, микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM). Для высоких 
тактовых частот нужно увеличивать быстродействие SRAM. Кроме того, в многозадачном режиме эффективность работы кэш-памяти также может 
снижаться. Поэтому актуальной становится задача не только увеличения быстродействия кэш-памяти, но и ускорения непосредственного доступа к 
динамической памяти. Для решения этих проблем начинают использоваться новые типы статической и динамической памяти.
   Требования к объемам памяти диктуются программным обеспечением. При использовании Windows оценить необходимое количество памяти 
можно на основе тестов Winstone, использующих наиболее популярные приложения Windows.
Статическая память
   В качестве кэш-памяти второго уровня практически всегда применялась (и до сих пор продолжает широко применяться) стандартная 
асинхронная память SRAM. При внешних тактовых частотах порядка 33 МГц хорошие результаты давала статическая память со временем выборки 
15 – 20 ns. Для эффективной работы на частотах выше 50 МГц такого быстродействия уже недостаточно. Прямое уменьшение времени выборки до 
нужных величин (12 – 8 ns) обходится дорого, так как требует зачастую применения дорогой технологии Bi-CMOS вместо CMOS, что неприемлемо 
для массового рынка. Поэтому предлагаемое решение заключается в применении новых типов памяти с усовершенствованной архитектурой, 
которые первоначально были разработаны для мощных рабочих станций. Наиболее перспективна синхронная SRAM. В отличие от обычной 
асинхронной, она может использовать те же тактовые сигналы, что и остальная система, поэтому и называется синхронной. Она снабжена 
дополнительными регистрами для хранения информации, что освобождает остальные элементы для подготовки к следующему циклу еще до того, как 
завершился предыдущий. Быстродействие памяти при этом увеличивается примерно на 20 %. Эффективную работу на самых высоких частотах 
может обеспечить особая разновидность синхронной SRAM — с конвейерной организацией (pipelined burst). При ее применении уменьшается число 
циклов, требующихся для обращения к памяти в групповом режиме. Пример для тактовой частоты 66 МГц (Pentium 100 и Pentium 133) приведен в 
таблице 1. В случае группового режима чтения-записи для первого обращения нужно 3 цикла, для каждого следующего — только 1.
   Тип цикла
   Асинхронная SRAM
   Конвейерная SRAM
   Single Read
         3
         3
   Single Write
         4
         3
   Burst Read
      3-2-2-2
      3-1-1-1
   Burst Write
      4-3-3-3
      3-1-1-1
 
Динамическая память
   Так же, как и для статической памяти, прямое сокращение времени выборки для динамической памяти достаточно трудно технически 
осуществимо и приводит к резкому росту стоимости. Поэтому ориентация в новых системах идет на микросхемы со временем выборки 60 – 70 ns. 
Стандартные микросхемы DRAM имеют страничную организацию памяти — Fast Page Mode (FPM), которая позволяет значительно ускорить доступ 
к последовательно расположенным (в пределах страницы) данным по сравнению со случаем произвольной выборки. Поскольку обращения к 
последовательно расположенным данным в реальных задачах встречаются очень часто, применение FPM DRAM заметно повышает 
производительность. FPM DRAM со временем выборки 60 – 70 ns обеспечивает необходимые характеристики для тактовых частот 33 – 40 МГц. При 
повышении тактовой частоты обеспечить надежное и быстрое считывание данных в страничном режиме уже не удается. Эту проблему в 
значительной степени решает применение памяти нового типа — EDO DRAM (Extended Data Output DRAM). От обычной памяти со страничной 
организацией она отличается наличием дополнительных регистров для хранения выходных данных. Увеличивается время, в течение которого 
данные хранятся на выходе микросхемы, что делает выходную информацию доступной для надежного считывания процессором даже при высоких 
тактовых частотах (фактически время между обращениями в страничном режиме можно уменьшить до 30 ns по сравнению с 45 ns для FPM).
   Радикальный, но не общепризнанный подход к повышению быстродействия динамической памяти заключается во встраивании в микросхемы 
DRAM собственной кэш-памяти. Это Cached DRAM (CDRAM) и Enhanced DRAM (EDRAM). Память CDRAM выпускается фирмой Mitsubishi и имеет 
16 KB кэш-памяти как на 4, так и на 16 Mbit кристалле, обмен между динамической и встроенной кэш-памятью осуществляется словами шириной 128 
разрядов.
   Вообще говоря, применение новых типов динамической памяти позволяет получать высокую производительность даже и без применения кэш-
памяти второго уровня (если кэш-память первого уровня — типа write back), особенно в случае CDRAM и Enhanced DRAM, которые именно так и 
используются. Однако подавляющее большинство систем для достижения максимальной производительности строится все-таки с использованием 
кэш-памяти второго уровня. Для них наиболее подходит память типа EDO DRAM. К тому же она стала уже промышленным стандартом, и ее доля 
будет преобладать в микросхемах памяти емкостью 16 Mbit и более. Фактически эта память приходит на смену стандартной FPM DRAM и ее можно 
применять вместо стандартной в любых системах.
Конструктив
   Несмотря на то, что наиболее популярным конструктивом для динамической памяти по-прежнему остается SIMM (Single In-line Memory Module), 
начинают применяться и другие стандарты. Возникновение новых стандартов вызвано необходимостью решения двух основных проблем. Первая 
связана с увеличением плотности упаковки элементов памяти, особенно актуальной для рабочих станций, использующих память очень большого 
объема, и мобильных систем. Вторая — с обеспечением устойчивой работы при высоких частотах, которая зависит от размеров, емкости и 
индуктивности соединителя. Большую по сравнению с SIMM плотность упаковки и, соответственно, объем памяти могут обеспечить модули типа 
DIMM (Dual In-line Memory Module), у которых, в отличие от SIMM, контакты на обеих сторонах модуля не объединены, а могут использоваться 
независимо.
   Микросхемы стандартной статической памяти в основном выпускаются в корпусах типа DIP и SOJ. Память типа pipelined burst либо 
запаивается на системную плату сразу в процессе ее изготовления, либо поставляется в виде модулей.
Жесткие диски
   Большая часть жестких дисков, представленных на мировом рынке, выпускается специализированными фирмами — Quantum, Seagate, Conner, 
Western Digital, Maxtor и некоторыми другими.
Жесткие диски с интерфейсом IDE
   Жесткая конкуренция и особая важность в этих условиях ценового фактора требуют от производителей массовой продукции использования 
самых современных технологических достижений. За счет применения записи с высокой плотностью (400 Mbit на квадратный дюйм) стандартное 
значение емкости, приходящейся на один диск (носитель), достигло 540 MB. Это позволяет уменьшить не только количество дисков, но и магнитных 
головок и других элементов, а значит снизить цену и повысить надежность. При применении таких дисков линейка выпускаемых моделей по емкости 
выглядит следующим образом: 540 MB, 1.0, 1.6, 2.2 GB и т. д. Практически все ведущие производители переходят на выпуск моделей с такой 
плотностью записи, которая уже находится на пределе возможностей стандартной технологии, основанной на применении тонкопленочных магнитных 
головок. Радикальное средство — переход на магниторезистивные головки — является для большинства фирм довольно дорогостоящим, так как 
технологией их массового производства обладают только IBM и Fujitsu. Поэтому начинают применяться некоторые другие решения. Так, фирма 
Maxtor в новых моделях cepиях Durarigo (540 MB, 1 GB и 1.6 GB) начала применять особую технологию Proximity recording с псевдо-контактирующей 
магнитной головкой Tripad (тонкопленочной) и алмазоподобным углеродным покрытием носителя. Головка находится на очень близком расстоянии от 
диска, а в отдельных случаях может даже касаться его поверхности, что не приводят, однако, к повреждению магнитного слоя, защищенного прочным 
покрытием. Maxtor, а также некоторые другие фирмы рассматривают эту технологию как более дешевую альтернативу магниторезистивным 
головкам и PRML для плотностей записи до 1000 Mbit на квадратный дюйм.
   Интерфейс Enhanced IDE, ставший основным для массовой продукции, несмотря на очень хорошие скорости передачи, все же уступает 
интерфейсу SCSI по возможностям, особенно в многозадачных средах. Ситуация, возможно, улучшится с принятием спецификации АТА-3, в которой, 
по предварительным данным, будут дополнения (command overlapping and queuing, predictive failure analysis bit и некоторые другие), позволяющие в 
некоторой степени приблизиться к SCSI как по эффективности отработки запросов, так и по контролю за целостностью данных.
Жесткие диски с интерфейсом SCSI
   Если 90 % жестких дисков, устанавливаемых в персональные компьютеры, имеют интерфейс Enhanced IDE, и только 10 % — SCSI, то для 
компьютеров, используемых в качестве серверов, доля SCSI увеличивается до 90 %. Интерфейс SCSI обеспечивает большие преимущества при 
работе в многозадачном режиме, поэтому, несмотря на более высокую цену по сравнению с IDE, доля SCSI жестких дисков будет увеличиваться и 
для персональных компьютеров. На нижнем краю диапазона выпускаемых дисков находятся модели, использующие ту же механику, что и 
соответствующие диски Enhanced IDE. Соответственно, они обладают такими же параметрами. Благодаря невысокой цене и хорошей 
производительности, область их применения очень широка, начиная от персональных компьютеров. Большая же часть продукции имеет повышенную 
емкость и ориентирована на достижение самого высокого уровня производительности. Поэтому использование передовых технологий — 
магниторезистивных головок и PRML (применяются во всех моделях IBM и Fujitsu и некоторых моделях других фирм) и усовершенствованных 
интерфейсов — приобретает первостепенное значение. Такие диски обладают самыми высокими параметрами — при емкости 4 – 8 GB (IBM довела 
емкость 3.5 моделей до 20 GB) они имеют кэш-память 512-1024 KB, скорость вращения 7200 об / мин и среднее время поиска меньше 10 ns. В 
некоторых случаях лимитирующим фактором становится быстродействие интерфейса, поэтому кроме стандартного Fast SCSI-2 со скоростью 
передачи 10 MB / s применяются также Fast Wide SCSI-2 (SCSI-3) на 20 MB / s, Ultra SCSI (40 MB / s).
Жесткие диски для аудио и видео
   Развитие multimedia вызвало значительный интерес к так называемым аудио / видео жестким дискам, как со стороны потребителей, так и 
производителей. Обычные диски оптимизированы для быстрого доступа и быстрой передачи относительно небольших блоков информации, т. е. для 
максимального количества операций ввода / вывода в единицу времени. Для работы со звуком и видео должна обеспечиваться, наоборот, 
непрерывная передача информации в течение достаточно длительного времени с практически постоянной скоростью, как в случае с магнитной 
лентой. Обычные диски из-за периодической процедуры термической калибровки и повторного чтения в случае возникновения ошибок допускают 
перерывы в передаче информации на время, достигающее сотен миллисекунд, что приводит к неприятным последствиям при воспроизведении 
изображения и звука. Реально встречающиеся перерывы можно нейтрализовать с помощью кэш-памяти очень большого объема, но это 
дорогостоящее решение. Первые специализированные диски для аудио и видео выпустила фирма Micropоlis. В настоящее время соответствующими 
возможностями начинают оснащать свои изделия большинство ведущих производителей — IBM, Fujitsu, Seagate, Quantum.
   В дисках новой конструкции проблемы, связанные с термической калибровкой решаются относительно легко, так как сервоинформация 
хранится не на отдельной выделенной поверхности, а распределена по рабочим поверхностям. Требуется только модификация встроенного 
контроллера для оптимизации процедуры термической калибровки. На уровне контроллера оптимизируется и процедура коррекции ошибок. Поэтому 
на основе одной и той же механики можно создавать и обычные и аудио / видео жесткие диски. Такой подход позволяет выпускать комбинированные 
(т. е. переключаемые) диски без особых дополнительных затрат.
   Разные фирмы применяют отличающиеся подходы к производству аудио / видео дисков. Так, пионер в этой области фирма Micropolis выделила 
их в отдельное производство. Seagate ориентируется на комбинированные диски, которые можно применять как для аудио/видео, так и в обычном 
режиме. Это некоторые модели серии Decathlon с интерфейсом как SCSI, так и Fast ATA (Enhanced ide)
   Для аудио / видео жестких дисков важным параметром является гарантированная скорость передачи информации. Для первых дисков фирмы 
Micropоlis она составляла 2.9 MB / s, у современных моделей Gold Line увеличена до 4 MB / s. IBM для своих дисков Ultrastar AV гарантирует 5 MB / s.
Жесткие диски 2.5" и 1.8"
   Ориентированные изначально на мобильные применения, миниатюрные жесткие диски значительно усовершенствовались и не уступают 
моделям для настольных конструкций. Жесткие диски в стандарте PCMCIA с форм-фактором 1.8" не смогли занять место штатных устройств 
массовой памяти для компьютеров типа notebook и laptop, на которое они вполне обоснованно претендовали. Поэтому объемы их выпуска 
ограничены, и они в основном применятся для обмена информацией и для индивидуальной работы с какими-либо данными. При постоянно растущих 
требованиях к емкости дисков оказалось невозможным обеспечить приемлемый уровень цен при применении столь сложной технологии, поэтому 
функции миниатюрных устройств массовой памяти в основном возлагаются на модели с форм-фактором 2.5", максимальная емкость которых 
превышает уже 1 GB. Фирме Maxtor, лидеру в производстве сверхминиатюрных изделий, удалось перенести know how, разработанное для 1.8" 
жестких дисков MobileMax, на 2.5" модели, что позволило выйти сразу на уровень максимально достигнутой емкости при меньших, чем у других фирм 
размерах. Жесткие диски серии Laramie с интерфейсом Enhanced IDE при толщине всего 12.5 мм имеют емкость 837 MB, 1GB и 1.34 GB. В них 
применена технология proximity recording и контроллер на базе сигнального процессора.
   Fujitsu производит 2.5" диски серий Hornet 5 и 6, в которых применяются магниторезистивные головки и PRML. Емкость дисков составляет 508 
MB, 768 MB и 1 GB, интерфейсы — Enhanced IDE и Fast SCSI-2. Диски обладают высокой производительностью и малым потреблением энергии. 
Модели с интерфейсом SCSI предназначены не только для применения в notebook фирмы Apple, но могут использоваться и в настольных 
компьютерах, а также для создания компактных и надежных RAID-массивов.
Надежность
   Как для самых емких и производительных жестких дисков с интерфейсом SCSI, так и для массовых моделей Enhanced IDE, важнейшим 
параметром остается надежность. Современные диски обладают очень высокой надежностью, время наработки на отказ у некоторых моделей 
достигает 1 000 000 часов. Однако не следует забывать, что надежность, оцененная по MTBF (Mean Time Between Failure), — это понятие общее и 
статистическое, а перед пользователем стоит задача, как перевести его в конкретное и индивидуальное. Традиционные подходы к повышению 
надежности хранения данных широко известны — это резервное копирование и применение массивов из нескольких дисков (RAID — Redundant Array 
of Inexpensive Disks). Несколько слов о RAID. Это решение, повышающее не только надежность, но и производительность, никогда не относилось к 
разряду дешевых и доступных. Однако сейчас, с уменьшением стоимости SCSI жестких дисков, массивы начинают предлагаться довольно широко, 
чему способствует также появление относительно дешевых RAID контроллеров (разрабатываются даже и в ближайшее время появятся 
контроллеры, встроенные в системную плату). Наконец, появился принципиально новый подход, применимый и к индивидуальному диску, — SMART 
(Self-Monitoring, Analysis аnd Reporting Technology). Он может использоваться практически для любой компьютерной периферии и предлагает наличие 
встроенных в устройство средств caмодиагностики. SMART предусматривает использование некоторых реализованных на уровне встроенного в 
жесткий диск контроллера процедур, которые проверяют состояние важнейших частей — двигателя, магнитных головок, рабочих поверхностей, 
самого контроллера. Эта информация передается в компьютер, который ее анализирует. Возможно также определить "пробег" жесткого диска, 
число включений / выключений. Совсем недавно Seagate и Quantum также начали применять SMART в своих жестких дисках. Использование SMART, 
хотя и позволяет довольно подробно контролировать состояние диска, не является панацеей, так как появление некоторых дефектов практически 
невозможно предсказать.
Видеоконтроллеры, акселераторы, видеоускорители
   Традиционно основные усилия разработчиков графических адаптеров были направлены на повышение разрешений, достигаемых при большой 
глубине цвета (True Color, т. е. 24 bit или 16.7 млн. цветов), и на ускорение выполнения возможно большего количества графических операций. Все 
это требуется в первую очередь для профессиональной работы в области графики, анимации, САПР. Некоторые принципиальные моменты, и, 
прежде всего, стоимостные, не позволяют продукции, рассчитанной на массового потребителя, развиваться по этому же пути. Да это на данном 
этапе и не нужно, так как режимы с самыми высокими разрешениями не доступны для большинства находящихся в эксплуатации мониторов. Гораздо 
важнее обеспечить возможность качественного воспроизведения "живого" видео, которое остается практически единственной областью, пока еще 
не освоенной основной массой современных компьютеров. До последнего времени, сделать это можно было только с помощью дополнительного 
multimedia оборудования — видео платы или MPEG-проигрывателя. Сейчас появился и другой подход, ставший возможным благодаря возросшей 
производительности процессоров. Он основан на применении для декодирования изображений не аппаратных, а программных средств в сочетании с 
некоторыми элементами аппаратной поддержки, встраиваемыми в графические адаптеры. То есть сами адаптеры приобретают функции видео 
ускорителя (в дополнение к Windows ускорителю).
   Большинство новых моделей графических адаптеров использует спецификацию DCI-1.0 и относится к разряду Windows и видео-ускорителей. 
Они на аппаратном уровне реализуют такие операции, как преобразование цветовых пространств, масштабирование, декодирование сжатых 
изображений. Возможно воспроизведение изображения с дисков Video CD с помощью чисто программных MPEG-1 декодеров (хорошие результаты 
получаются для процессоров Pentium 90 и выше).
   Новым моментом является также интеграция графического адаптера с другими устройствами, например, с платой для захвата изображений, 
аппаратным MPEG-проигрывателем или звуковой платой.
Chipset
   Ведущие изготовители chipset для графических адаптеров — фирмы S3, ATI, Cirrus Logic, Trident и другие — предусмотрели в новом поколении 
своих изделий кроме стандартной Windows акселерации также и ускорение видео операций, причем для последних хорошие результаты получаются 
даже при использовании стандартной динамической памяти и EDO DRAM. Однако по-прежнему достичь одновременно высоких значений для 
скорости регенерации, разрешения и глубины цвета удается только при применении двух портовой памяти типа VRAM и WRAM.
   Особого внимания заслуживают chipset фирмы S3 — Vision 868 (для DRAM и EDO DRAM) и Vision 968 (для VRAM). Они имеют 64-разрядную 
архитектуру и ускоряют многие графические и видео операции (DCI-1.0): bitbit, рисование линий, заполнение прямоугольников, растровые операции, 
конвертацию цветового пространства (YUV 4:1:1 и 4:2:2, 16-bit, 16.7 млн. цветов — в RGB), билинейное масштабирование, растрирование dithering), 
сжатие изображения и некоторые другие. Поддерживаются популярные видео кодеки — CinePak, MPEG, Indeo, Motion JPEG. Имеется программное 
обеспечение для Windows U, Windows 95, Windows NT, OS / 2 Warp, Video for Windows, Quicktime for Windows, для декодирования MPEG.
   64-разрядные chipset ATI Mach264CT фирмы ATI TGU19680 фирмы Trident также ускоряют выполнение видео операций и рассчитаны на 
разные типы памяти — они поддерживают DRAM и EDO RАМ, VRAM (ATI) и WRAM (Trident).
Новые графические адаптеры
   В большинстве новых моделей применяется chipset с функциями ускорения видео в соответствии с DCI-1.0 и скоростной цифроаналоговый 
преобразователь RAMDAC (иногда встроенный в Chipset), обеспечивающий полосу пропускания, достаточную для высоких скоростей регенерации. 
Предусматривается поддержка режима Plug&Play для монитора с помощью VESA Display Data Channel (DDC 1 / 2), а также управления 
энергосбережением VESA Display Power Management Signaling (DPMS). Устанавливаются разъемы VESA Advanced Feature Connector (VAFC). 
Свойственные системам с DRAM ограничения по скорости регенерации при больших разрешениях и глубине цвета можно преодолеть с помощью 
оригинальной 192-разрядной архитектуры самого графического адаптера.
Магнитооптика
   Сейчас все больше пользуются популярностью магнитооптические накопители, использующие сменные носители для записи и хранения 
информации. Магнитооптика очень универсальна. Она ориентирована на работу с данными большого объема, и потому особую важность 
приобретают время их обработки и стоимость хранения.
   В 1995 году объем производства магнитооптических накопителей оценивался в 1.1 млн. шт. для 3.5" и 0.5 млн. для 5.25" устройств, а в 
следующем году произошел значительный рост рынка. Магнитооптика является сравнительно новой и бурно развивающейся технологией, поэтому на 
рынке, наряду с крупнейшими производителями устройств массовой памяти, достойно представлены и некоторые специализированные фирмы, 
способные воплощать новаторские решения в продукцию высочайшего качества.
Магнитооптические библиотеки
   Сейчас для магнитооптических библиотек, использующих 5.25" диски, главное — не увеличение емкости, а новые решения, благодаря которым 
расширяется область их применения. Эти устройства довольно перспективны, их емкость быстро растет и превышает уже 1000 GB. Такие 
библиотеки можно использовать для резервного копирования и обеспечения непосредственного доступа в сетевых средах. Фирма Maxoptix 
предлагает устройства, благодаря которым удается достичь скорости резервного копирования, превышающей 3 GB в час, и в два раза большей 
скорости восстановления. Идея реализована на базе магнитооптических библиотек MaxLyb, использующих быстродействующие накопители T3-1300 и 
роботизированные приводы для автоматической смены дисков.
   Современные магнитооптические устройства обладают гораздо более высокой надежностью, чем ленточные (в 5 раз), сами диски имеют 
большой гарантированный срок хранения (50 лет) и невысокую цену — 10 центов в расчете на 1 MB.
Приводы CD-ROM
   В последнее время требуются CD-ROM с высокой скоростью. Причем вопрос перехода на них с менее скоростных решается простым отказом 
от производства моделей с меньшей скоростью. Таким же образом уже решен и вопрос о применении proprietary IDE интерфейсов (Panasonic, Sony, 
Mitsumi) — используются только IDE/ATAPI и SCSI. CD-ROM приводы с большой скоростью нужны для качественного проигрывания AVI файлов. 
Работа с файлами, особенно с учетом очень больших объемов программного обеспечения, поставляемого на CD-ROM, также значительно 
убыстряется при использовании скоростных моделей.
   Приводы СD-ROM, ставшие уже стандартом комплектации современных компьютеров, продолжают совершенствоваться. Реализуется 
поддержка режима Plug&Play, улучшаются скоростные характеристики. ASPI-совместимый CD-ROM драйвер улучшает передачу непрерывных 
потоков данных и уменьшает загрузку процессора на 12 – 35 % (в случае SCSI контроллера, использующего обмен через DMA). Это очень важно для 
видео.
Скоростные характеристики
   Сейчас особое внимание уделяется скоростным моделям. В начале 1996 года фирмой Plextor был выпущен первый в мировой практике привод 
с шестерной скоростью. В продукции Plextor был использован интерфейс SCSI. Но в последнее время часто применяется более дешевый IDE/ATAPI. 
Важно не только увеличить скорость вращения, но и другие характеристики — время поиска и время доступа — от них так же зависит скорость 
передачи данных.
   Жесткие диски используют вращение с постоянной скоростью. Среднее время доступа увеличено по сравнению со временем поиска на 
величину скрытого времени, которое однозначно определяется скоростью вращения и равно половине времени одного оборота диска. Приводы CD-
ROM используют постоянную линейную скорость считывания. Скорость вращения диска изменяется в зависимости от расстояния до центра. Из-за 
этого время доступа увеличивается, т. к. оказывает влияние задержка, которая возникает потому, что после перемещения головки требуется еще 
дополнительное время, чтобы скорость вращения достигла необходимого уровня. Получается, что время доступа зависит от двигателя и сильно 
варьируется в зависимости от производителя и от модели. А в технических характеристиках часто приводится лишь время поиска, что не позволяет 
как следует оценить скоростные характеристики модели. При сравнении только по этому параметру модели высокого класса и более простые и 
дешевые часто выглядят почти одинаково. Однако это не так.
Форматы
   В наше время существует большое разнообразие форматов дисков, что вызвано различными типами данных, которые может хранить CD-ROM. 
Основные стандарты, определяющие типы данных таковы: стандарт на звуковые диски CD-DA; стандарт для хранения текстовой информации и 
данных ISO 9660; интерактивная Plug&Play CD система (CD-i), предусматривающая поддержку видео, включая MPEG-1, и звука, и рассчитанная на 
сектор бытовой электроники и видеоигры. Появившийся позднее стандарт ХА (Extended Architecture), также предусмотрел возможности для звука и 
видео, так что появилась определенная совместимость между CD-ROM и CD-i. ХА включает в себя также и Kodak Photo CD. Есть еще Video CD, 
содержащие сжатые по стандарту MPEG-1 видеофильмы. Хороший привод CD-ROM должен поддерживать как можно больше из существующих 
форматов дисков, а в идеале — все. Большинство приводов CD-ROM совместимы с ХА, так что на них можно, в принципе, воспроизводить 
Video CD. Однако для нормального воспроизведения необходима поддержка специального режима ХА Mode 2 Form 2, который реализован далеко 
не на всех устройствах. Лучше иметь непосредственную поддержку CD-i и Video CD.
Устройства с многократной записью
   Устройства CD-R для однократной записи дисков CD-ROM (в разных форматах) уже не редкость. Сейчас они дополнены перезаписываемыми, 
то есть с возможностью многократной записи на один и тот же носитель, дисками.
   Технологией, наиболее подходящей для такого рода устройств, является phase change. Перезаписываемые диски, получившие название CD-E 
(Erasable), предложила фирма Philips. Диск является логическим продолжением CD-R и CD-ROM. Возможна совместимость по чтению-записи с CD-R 
и по чтению с CD-ROM. Но здесь не все так просто. Новые и традиционные диски имеют разную отражающую способность, поэтому требуется 
некоторая модификация приводов CD-ROM, связанная с необходимостью регулировки считывающего лазера. Так что говорить о полной 
совместимости пока не приходится.

 

Категория: Техника: Компьютерная техника | Добавил: Alexandr5228 (06.07.2014)
Просмотров: 616 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar