Евгений Рудометов 
 
 

(создано с помощью ИИ,  кликнуть мышью для увеличения картинки) 

Проводная игровая аудиогарнитура H31 (далее — гарнитура H31) поставляется в относительно небольшой картонной коробке (рис. 1). На ее поверхности традиционно размещены логотип, наименования бренда и модели, а также некоторые ее характеристики.

Рис. 1.  Коробка с комплектом гарнитуры H31
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

В состав комплекта входят (рис. 2, рис. 3):

• тщательно упакованная аудиогарнитура H31 (рис. 2),
• краткое руководство пользователя,
• гарантийный талон.

Рис. 2.  Упакованная гарнитура H31
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 3.  Комплект гарнитуры H31
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Гарнитура H31 подходит к ноутбукам и десктопам с портами USB 1.1 / USB2.0 / USB 3.0. Подключается к компьютеру через его порт USB. Поддерживается операционными системами Windows XP/Vista/7/8/10/11. С этими операционными системами (ОС) поиск и установка специального драйвера силами пользователя не требуется, так как все необходимые действия выполняются самой ОС.

Внешний вид гарнитуры H31 представлен на рис. 4, основные параметры приведены в таблице 1.

Рис. 4.  Гарнитура H31
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Таблица 1. Основные параметры гарнитуры H31 

В аппаратно-программных средствах гарнитуры H31 специалисты реализовали технологию виртуального объемного звука 7.1. Эта технология обеспечивает в наушниках «объемный звук, который автоматически отсекает шум и отвлекающие факторы». Это помогает геймеру определить местонахождение противника и повысить шансы на успех в игре.

Для усиления внешнего эффекта они добавили многоцветную динамическую подсветку «Breathing». Эта подсветка, действительно, симпатична и создает особую игровую обстановку.

Адаптивная конструкция гарнитуры H31 имеет плавающее оголовье для комфортной посадки без лишнего давления. При этом звуковые драйверы диаметром 50 мм обеспечивают хороший звук. Дополненные мягкими амбушюрами они обеспечивают комфорт пользователю даже при длительном использовании данного устройства. 

Гарнитура H31 дополнена чувствительным микрофоном с шумоподавлением. Этот микрофон снабжен гибким креплением, благодаря чему можно быстро и удобно настроить его под себя. Остается добавить, что микрофон снабжен внутренним светодиодом, что не только красиво, но и удобно. Особенно удобен подсвеченный микрофон в условиях низкой освещенности.

С элементами гарнитуры H31 можно ознакомиться на рис. 5.

Рис. 5.  Комплект гарнитуры H31
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

В заключение необходимо добавить, что пользоваться аудиогарнитурой Thunderobot H31 удобно не только в играх, но и в программных приложениях, работа которых требует голосового общения. В качестве примеров можно привести Skype, Telegram, WhatsApp. С подобными приложениями аудиогарнитуры являются полезными и востребованными инструментами.

Адрес этой статьи:

•  2.  Thunderobot H31: гарнитура для игр. / Rudometov.COM
  https://www.rudometov.com/thunderobot-h31-garnitura-dlya-igr/ 

Сокращенная версия данной статьи: 

• 1.  Игровая гарнитура Thunderobot H31. / “Компьютер Mouse”. 2024, №2, с.9-10

В статье были использованы материалы:

• https://thunderobot.ru

 

(создано с помощью ИИ,  кликнуть мышью для увеличения картинки) 
      

Евгений  Рудометов

    >>    Часть 4
 

Области использования термоэлектрических модулей

В качестве распространенных вариантов использования термоэлектрических модулей в генераторах электрического тока можно привести несколько примеров. В них источником энергии является тепло разных уровней интенсивности и сроков работы.

Космические генераторы

В космических аппаратах и межпланетных станциях, где доступ к солнечной энергии может быть ограничен, термоэлектрические модули могут использоваться для генерации электрического тока из отходящего тепла электронных устройств, двигателей ракет и энергоемких механизмов. Работа таких объектов нередко сопровождается значительным теплообразованием, и соответствующие генераторы позволяют обеспечить надежное энергоснабжение в космической среде. Например, при использовании термоэлектрических модулей в космических генераторах можно достичь выходной мощности до 100 Вт и даже больше. Конечно, как это уже утверждалось, эффективность преобразования тепла в электричество с помощью термоэлектрических модулей зависит от разности температур между горячими и холодными сторонами модулей. Чем больше разность температур, тем выше эффективность преобразования.

Рециркуляция отходящего тепла в промышленности

В промышленности термоэлектрические модули могут быть использованы для рециркуляции отходящего тепла и преобразования его в электрическую энергию. Это позволяет повысить энергоэффективность процессов и снизить общие затраты на энергию. Эффективность термоэлектрических модулей в этом случае также зависит от разности температур между горячими и холодными сторонами модулей.

Автомобильная промышленность

Термоэлектрические модули могут использоваться для генерации электроэнергии из тепла двигателя, помогая тем самым улучшить общую энергоэффективность автомобиля. Некоторые автопроизводители уже начали внедрять такие системы в свои модели.

Портативная электроника

Небольшие термоэлектрические модули могут использоваться в устройствах, таких как кемпинговые плиты, которые генерируют электричество для зарядки мобильных телефонов или других устройств от тепла костра.

Генерация тепла радиоактивными изотопами

Радиоактивные материалы, такие как радиоизотопы, могут служить в качестве источников тепла, которое может использоваться для генерации электрического тока с помощью термоэлектрических модулей. В этих системах радиоактивный материал выделяет тепло в результате радиоактивного распада своих ядерных элементов. Тепло передается модулю, который преобразовывает его в электрическую энергию.

Одним из примеров такой технологии являются термоэлектрические генераторы радиоизотопных батарей (RTG). RTG широко используются в космической технологии для длительного обеспечения электрического питания космических аппаратов и зондов, работающих в удаленных и долговременных миссиях, где солнечная энергия не является эффективным источником энергии. В RTG таких космических устройств часто используют плутоний-238 (Pu-238) в качестве радиоактивного источника тепла. При этом плутониевая начинка RTG генерирует тепло, а входящие в конструкцию устройства термоэлектрические модули преобразовывают его в электрическую энергию. Примерами такого применения являются RTG на аппарате Кассини, исследовавшем планету Сатурн и ее спутники, а также на космических аппаратах, исследующих Марс.

В следующей части  данной статьи о РИТЭГах.
    

>>    Часть 6 
      

Евгений  Рудометов

    >>    Часть 3
 

Преимущества термоэлектрических модулей в генерации электрического тока

Основное преимущество использования термоэлектрических модулей для генерации электричества — это их способность прямо преобразовывать тепло в электричество. В отличие от большинства альтернативных вариантов источники электроэнергии с указанными модулями работают без тепловых носителей, двигателей, компрессоров и т. п. Отсутствие каких-либо механических подвижных частей положительно сказывается на эксплуатационных характеристиках. Генераторы с термоэлектрическими модулями обладают высокой надежностью и долговечностью. Они устойчивы к вибрациям и ударным нагрузкам. Они также компактны, бесшумны и не требуют обслуживания. Все это делает такие изделия очень привлекательными для использования в различных, часто весьма непростых, условиях эксплуатации.

Термоэлектрогенератор ТГК-3 (СССР, 1953г.)

А еще термоэлектрические модули в своей работе преобразования тепла в электрическую энергию не используют вредные газы или жидкости. Это означает, что они экологически безопасны и могут применяться в экологически чувствительных областях.

Термоэлектрические модули обладают относительно невысокой степенью преобразования тепла в электричество. Их коэффициент преобразования обычно находится в диапазоне от 1% до 10%, в зависимости от конкретных параметров модулей и условий работы.

Полупроводниковые модули потребительского класса обычно способны производить от 0,5 до 1,5 вольт на модуль при разнице температур в 50-80 градусов Цельсия. При этом средняя мощность, которую можно получить от одного модуля, как правило, составляет от нескольких десятков милливатт до  единиц ватт. Однако некоторые большие модели, содержащие сотни термопар, могут генерировать большую мощность.

Современные полупроводниковые модули могут успешно работать с разницей в температуре от 50 °C до 150 °C. Для массовых модулей потребительского класса рекомендуемое верхнее значение температуры горячей стороны модуля обычно находится в диапазоне 80-90 °C.  Предельный нагрев определяется типом полупроводников, а также используемыми в модулях сплавами и припоями. Конкретные параметры производитель модуля указывает в его техническом описании.

Кстати, допустимый температурный диапазон работы биметаллических конструкций генерации электричества по сравнению с полупроводниковыми моделями обычно значительно шире и может достигать 1000 °C. Однако и некоторые полупроводниковые материалы также способны функционировать при довольно высоких температурах. Работа модулей при большой разнице температур позволяет достичь высокой эффективности преобразования, а при большом количестве термопар получить значительную выходную мощность.

Все это позволяет использовать термоэлектрические модули, биметаллические и полупроводниковые, в широком диапазоне приложений, где есть значительная разница в температуре между горячими и холодными областями.

Очевидно, что высокий коэффициент преобразования тепла в электричество является главной характеристикой для достижения наилучшей энергетической эффективности. Этот коэффициент в значительной степени определяет показатели  эксплуатационной и экономической эффективности. При этом, чем больше разность температур, тем выше эффективность преобразования. Например, при разнице температур 100 °C эффективность преобразования даже для систем с потребительскими модулями может достигать 3-5%. А некоторые современные термоэлектрические модули могут обеспечит достижение даже коэффициента преобразования в 10%.

Интересно, что в научных изданиях появились статьи, в которых для модулей, созданных из новейших материалов и установленных в оптимальные для них температурные режимы, значение коэффициента преобразования составляет 16%. Это очень высокое значение. Но некоторые исследователи, например, некоторые специалисты Сколково, предсказывают возможность покорения рубежа в 20%. Более того, они утверждают, что это может произойти уже в ближайшие годы.

Остается добавить, что серийные термоэлектрогенераторы имеют различные выходные рабочие напряжения и токи. Это зависит от числа используемых модулей, их конструкции, типа и числа используемых в модулях элементов. Все это в конечном итоге определяет технические параметры источника электрической энергии. Мощность же некоторых моделей достигает сотен ватт, хотя есть варианты термоэлектрогенераторов и киловаттных уровней.

Об областях использования термоэлектрических модулей  в следующей части  данной статьи.
    

(кликнуть мышью для увеличения картинки)  

>>    Часть 5 
      

Евгений  Рудометов

    >>    Часть 2
 

(кликнуть мышью для увеличения картинки)   

Оценивая возможности термоэлектрических модулей, используемых для целей  прямого преобразования тепла в электроэнергию, следует отметить, что на просторах Интернета есть немало соответствующих статей. В них описаны различные эксперименты по использованию относительно недорогих серийных полупроводниковых модулей Пельтье для генерации электроэнергии. Результаты зависят от моделей модулей и разности температур их горячих и холодных сторон.

Например, как показали результаты использования модели TEC1-12709, при разности температуры горячей и холодной сторон модуля, составляющей 100 °С, выходная мощность термоэлектрогенератора с одним таким модулем составила 2 Вт, а при разности 140 °С — около 3 Вт. Очевидно, что применение нескольких термоэлектрических модулей позволяет соответствующим образом увеличить суммарную выходную мощность термоэлектрогенераторов. При этом в соответствии с законами физики последовательное соединение модулей увеличивает выходное напряжение системы модулей, а параллельное — выходной ток.

В процессе конструирования и использования подобных устройств, обеспечивающих прямую конвертацию тепла в электроэнергию, необходимо учитывать условия  эксплуатации термоэлектрогенераторов и особенности энергоплоотребления. Например, необходимо учитывать сильную зависимость выходного напряжения от величины электрического тока, потребляемого нагрузкой, а также зависимость выходных параметров от колебаний нагрева/охлаждения сторон термоэлектрических модулей. Для компенсации нестабильности выходных параметров целесообразно совместно с термоэлектрогенераторами использовать соответствующие электронные цепи. Они призваны обеспечить на выходе преобразование и стабилизацию параметров генерируемой электроэнергии. Это решает проблемы нестабильности выходных параметров термопреобразователей.

Термоэлектрогенератор с преобразователем напряжения

Вариант схемы преобразователя, обеспечивающего стабилизацию выходного напряжения

Итак, из приведенных выше материалов следует, что термоэлектрические модули, биметаллические и полупроводниковые, могут успешно преобразовывать разницу в температуре в электрическую энергию. И как показывают многочисленные эксперименты с термоэлектрическими модулями, а также опыт эксплуатации научных и промышленных термоэлектрогенераторов, выходная электрическая мощность может быть значительной.    

О преимуществе использования термоэлектрических модулей для генерации электричества  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений  Рудометов

    >>    Часть 1
    

(кликнуть мышью для увеличения картинки)   

Что интересно и важно, указанный выше термоэлектрический эффект является обратимым. Это означает, что описанные термоэлектрические модули можно использовать не только в холодильниках, но и в генераторах электрического тока, конвертируя тепловую энергию в энергию электрическую.

К слову сказать, возможность такой конвертации была выявлена еще до работ Пельтье. Приоритет открытия принадлежит немецкому физику Томасу Иоганну Зеебеку (Thomas Johann Seebeck, 1770‑1831). Данный эффект был открыт им в 1821 году, то есть на 13 лет раньше соответствующих работ Пельтье, а результаты исследования были опубликованы Т. И. Зеебеком в 1822 г. в форме статьи в докладах Прусской академии наук. Учитывая приоритет, следовало бы термоэлектрические модули назвать именем данного исследователя — первооткрывателя термоэлектрического эффекта, кстати, как уже отмечалось, обладающего свойством обратимости. Однако за соответствующими модулями закрепилось наименование «модули Пельтье», и это уже стало в настоящее время общепринятой традицией. По всей видимости, данное наименование сохранится и в будущем.

Возвращаясь же к самому эффекту преобразования тепловой энергии в электрическую, следует отметить, что величина термо-ЭДС для применяемых в настоящее время материалов составляет всего-навсего единицы милливольт на 100 °С разности температур  горячих и холодных контактов (спаев). Установлено, что термоэлектрическими свойствами обладают металлы и их соединения: оксиды, сульфиды, селениды, теллуриды, фосфиды, карбиды и др. Термоэлектрические свойства обнаружены также у сплавов металлов, сплавов соединений некоторых металлов и у интерметаллических соединений. Список веществ, имеющих термоэлектрические свойства, достаточно велик и насчитывает в настоящее время уже тысячи сплавов и соединений. Они обеспечивают разные значения термо-ЭДС. Например, пара медь-константан дает 4,28 мВ/100 °С. Это, конечно, немного, но вот соединение тысячи таких пар — это уже 4,28 В. Очевидно, что еще большее число пар обеспечит соответствующее увеличение значения термо-ЭДС. Комбинируя последовательные и параллельные соединения термопар, можно получить на выходе генератора требуемые значения напряжения и тока.

Упрощенная схема термоэлектрогенератора с биметаллическим модулем

Остается добавить, что эффект Зеебека, как и эффект Пельтье, выявлен и в случае использования полупроводников. В 1929 г. советский академик А.Ф. Иоффе предложил применять в термоэлементах вместо металлических проводников специально подобранные полупроводниковые материалы.

Упрощенная схема термоэлектрогенератора с полупроводниковым модулем

Перспективность применения полупроводниковых материалов в термоэлементах обусловлена тем, что они обладают высокой термоэлектродвижущей силой — в 40–50 раз большей, чем в металлах. Таким образом, проявление эффекта Зеебека в полупроводниках оказалось более сильным по сравнению, например, с известными биметаллами. Именно поэтому в настоящее время в термоэлектрогенераторах чаще всего  применяются именно полупроводниковые термоэлектрические материалы. Они обеспечивают наиболее высокий коэффициент преобразования тепла в электричество.

Об использовании серийных полупроводниковых модулей Пельтье для генерации электроэнергии  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений  Рудометов

(кликнуть мышью для увеличения картинки)   

Введение

Стабильное энергопитание является важным условием внедрения и успешного функционирования современных технологий и промышленных процессов. Отвечая на потребности рынка, многочисленные исследователи и инженеры в своих лабораториях постоянно создают новые и улучшают существующие методы и устройства генерации электрической энергии. Среди них, например, электрогенераторы, основу которых составляют термоэлектрические модули, обеспечивающие преобразование тепла в электричество. Такие устройства и компоненты привлекают внимание конструкторов благодаря своим уникальным свойствам и потенциалу в генерации электричества.

В этой статье мы еще раз рассмотрим принцип работы модулей Пельтье, возможность их использования в холодильниках и в термоэлектрических генераторах (термоэлектрогенераторах), осуществляющих прямое преобразование тепловой энергии в энергию электрическую. В статье будут описаны преимущества модулей, некоторые их и термоэлектрогенераторов технические параметры, а также конкретные примеры применения модулей Пельтье в различных генераторах электрического тока. При этом проанализируем стационарные и космические генераторы, их компоненты и особенности конструкции, различные источники тепла для генерации тока, включая радиоактивные, а также зависимость эффективности преобразования от различных условий.

Принцип работы термоэлектрических модулей

Работа термоэлектрических модулей, которые традиционно и, как будет ясно из последующего текста, не совсем корректно называются модулями Пельтье, основана на ряде электрических и тепловых эффектов. Они возникают в соединениях некоторых разнородных проводников, а также в соединениях полупроводников. Со времени открытия этих эффектов с ними связывают имена таких известных ученых девятнадцатого века как Ж. Ш. Пельтье и Т. И. Зеебек.

Жан Шарль Пельтье

Томас Иоганн Зеебек

Эффект Пельтье был открыт в далеком 1834 г. французским исследователем Жаном Шарлем Пельтье (Jean-Charles Athanase Peltier, 1785‑1845), в дальнейшем данный эффект был детально изучен российским физиком немецкого происхождения, академиком СПбАН Эмилием Христиановичем Ленцем (Heinrich Friedrich Emil Lenz; 1804-1865). Суть открытого эффекта заключается в переносе энергии при прохождении электрического тока через разнородные проводники. Это проявляется как выделение или поглощение тепла при прохождении электрического тока через контакт двух разнородных проводников. С целью усиления данного термоэлектрического эффекта указанные проводники, как правило, а точнее — всегда, объединяют в массивы.

В двадцатом веке эффект Пельтье был открыт и для случая полупроводников, где его проявление по сравнению с применявшимися тогда материалами оказалось более сильным. Как результат, в настоящее время термоэлектрический модуль — это в большинстве случаев уже не массив биметаллических соединений, а набор специальных полупроводниковых термоэлектрических элементов.

А теперь немного о теории возникновения указанного термоэлектрического явления. Как установлено, на контакте двух веществ имеется контактная разность потенциалов, которая создает внутреннее контактное поле. Если через область соединения разнородных проводников протекает электрический ток, то это поле будет либо способствовать прохождению тока, либо препятствовать. Если ток идет против контактного поля, то внешний источник должен затратить дополнительную энергию, которая выделяется в контакте, что приведет к его нагреву. Если же ток идет по направлению контактного поля, то он может поддерживаться этим полем, которое и совершает работу по перемещению зарядов. Необходимая для этого энергия отбирается у вещества. В результате уменьшается его внутренняя энергия, что сопровождается охлаждением его в месте контакта.

Как уже отмечалось, эффект становится значительно заметнее при объединении элементов в массивы, формирующих модули. Таким образом, каждый модуль состоит из наборов термоэлектрических пар, соединенных между собой параллельно или последовательно и расположенных между двумя теперь обычно керамическими пластинами. При прохождении электрического тока через такой термоэлектрический модуль, одна его сторона нагревается, а другая охлаждается. Это происходит из-за того, что электрический ток вызывает перенос тепла от одной стороны модуля к другой.

Подобные средства успешно применяются в различных областях науки и техники, где возникает необходимость в компактных и высоконадежных устройствах охлаждения.

О возможности преобразования тепловой энергии в энергию электрическую  в следующей части  данной статьи.
    

(кликнуть мышью для увеличения картинки)  

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

Часть 2 

Итак, революционным прорывом многие считали появление дешевых оптических дисков (Compact Disc, CD, 1980 г.). Эти оптические диски (рис. 10) были специально созданы для  обеспечения длительного хранение информации. Их емкость быстро превысила начальные 650 Мбайт, быстро достигнув 700 Мбайт для CD (1982 г.), нескольких гигабайт для DVD (1996 г.), а в случае BD (Blu-ray Disc, 2006 г.) — до 100 Гбайт. Пример дисковода CD/DVD для десктопа — на рис. 11.

Рис. 10. Компакт-диск (CD)
             (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 11. Дисковод CD/DVD
             (кликнуть мышью для увеличения картинки) 

Конечно, среди оптических дисков появились разнообразные улучшенные варианты. Были созданы модели, как для одноразовой записи, так и для многоразовой, как однослойные, так и многослойные. Как результат, многие специалисты до сих пор рассматривают оптические диски в качестве оптимальных средств длительного хранения оцифрованной информации. Но как оказалось, не все так безоблачно. Дело в том, что оптические диски, особенно семейств CD и DVD, обладая многими положительными свойствами, имеют и ряд значительных ограничений. Так, например, как оказалось, производители этих носителей в своем стремлении уменьшить свои расходы так модифицировали и оптимизировали технологии и материалы, что надежность хранения информации снизилась весьма существенно. Более того, сроки надежного хранения цифровых данных часто не дотягивают даже до года, особенно в условиях повышенных уровней влажности, температуры, света. Действительно, пористая структура дешевого пластика не препятствует проникновению влаги, которая разрушает металлическую пленку информационного слоя. Процесс коррозии ускоряется в присутствии яркого света, особенно при наличии в его спектре ультрафиолетовой составляющей.

Параллельно с указанными средствами хранения информации развивались накопители на жестких магнитных дисках (Hard Disk Drive, HDD, жесткие диски). Модели ПК архитектуры IBM PC, появившиеся в начале 80-х годов, комплектовались HDD, емкость которых составляла 5 Мбайт. Сравнительно быстро число мегабайт увеличилось до 10, 20, 30, 40 и т. д. Многим в то время казалось, что этот рост ничем не ограничен, и емкость будет увеличиваться, но вскоре появились очень серьезные научные работы, в которых предсказывалось и убедительно обосновывалось, что рост емкости 3,5” HDD ограничится значениями 120-150 Мбайт. Объяснялось это существованием парамагнитного предела. Дело в том, что с уменьшением размеров магнитных доменов в условиях увеличения на дисках плотности магнитных дорожек возрастает вероятность произвольного изменения их состояния, связанного с их произвольным размагничиванием, перемагничиванием и т. п.

Однако благодаря появлению новых открытий, материалов, элементов и технологий указанный предел все время успешно отодвигается. В результате появляются все более совершенные модели HDD, в которых доступ к записанным данным осуществляется за время менее 20 мс, а емкость указывается уже в терабайтах даже в изделиях потребительского сектора. Расстояние же между головками и быстро вращающимися магнитными дисками исчисляется уже в нанометрах. При этом в последние годы вся механическая часть высокоемких HDD помещается в герметичные боксы, заполненные гелием. Гелиевая среда позволяет улучшить многие параметры, в частности, снизить сопротивление вращению дисков, что позволяет увеличить их число. В результате удалось выпустить накопители очень высокой емкости (рис. 12). Более того емкость некоторых старших моделей даже «перевалила» за значение 20 Тбайт.

Рис. 12. Высокоемкий жесткий диск
             (кликнуть мышью для увеличения картинки) 

В дополнение к сказанному необходимо отметить, что управление процессом записи на магнитные диски и последующее корректное чтение данных осуществляется с помощью очень сложной, высокоточной механики, а также сложной электроники. Кстати, электронная часть в HDD уже давно является, по сути, встроенным миниатюрным компьютером с очень сложным чипом, выполняющим функции процессора. В архитектуре накопителя он дополнен чипами оперативной памяти, специальной программой (прошивкой) в чипе энергонезависимой памяти и т.п. Остается добавить, что, кроме 3,5-дюймовых HDD, на рынке представлен также широкий спектр 2,5-дюймовых моделей, емкость которых в настоящее время ограничена сверху значением 5 Тбайт. Были еще HDD форматов 1,8” и 1”, но они не снискали широкого признания и были постепенно сняты с производства.

К сожалению, эти совершенные, но очень сложные по своему внутреннему устройству накопители уязвимы для ударных нагрузок и вибраций. Выход из строя (вместе с потерей накопленной информации) менее 1% HDD за время гарантийного периода, обычно пять лет, считается весьма хорошим результатом. Однако, к сожалению, нередко бывают серии моделей с результатами в разы хуже: и 5%, и 10%, и даже больше. При этом, чем выше плотность записи на магнитных дисках и чем больше дисков на шпинделе, тем, по-видимому, труднее обеспечить бесперебойную работу накопителя. Увы, хотя этот тип накопителей является очень востребованным и распространенным, он явно не идеален. Именно поэтому конструкторы и пользователи с энтузиазмом восприняли разработку чипов (1988 г.) и устройств на основе технологии флеш (1984 г.).

В качестве примера можно привести USB-флеш-накопители (USB-флешки или просто флешки), флеш-карты (SD, SDHC, SDXC) и, конечно, твердотельные накопители (Solid-State Drive, SSD). Но о принципах работы, достоинствах и недостатках, а также об особенностях эксплуатации и надежности будет рассказано в следующей статье о накопителях. 

>>    Часть 1 
      

Сокращенные версии статьи: 

• Можно ли долго хранить данные на SSD? 
• Можно ли долго хранить данные на SSD? / IT-Expert. 2022, №6 
• Накопители: от кассет до HDD. / Вы и ваш компьютер. 2022, №7, с.12-15

Евгений Рудометов 
 

Часть 1 

Как уже упоминалось в предыдущей части статьи, магнитные ленты до сих пор остаются востребованными в крупных центрах обработки и хранения информации. Однако традиционные громоздкие катушки с лентами (бобины, рис. 6), нашедшие широкок распространение со времен IBM 360/370 (мейнфреймами IBM), постепенно уступают свое место более комактным преемникам.

Кстати, с указанными майнфреймами спользовались устройства с плотностью записи 32, 63 и 243 бит/мм (800, 1600 и 6250 бит/дюйм), что соответствовало емкости одной стандартной катушки ленты, соответственно, 20, 40 и 140 Мбайт. Наряду со стандартными катушками диаметром 267 мм (10,5 дюймов), содержащими 730 метров ленты, в ходу были также катушки уменьшенного диаметра 178 мм (7 дюймов), содержащие 183 метра ленты, но более компактные, помещавшиеся в обычную сумку.

Рис. 6. Катушка с магнитной лентой
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Следует отметить, что современные устройства, использующие магнитные ленты, помещенные в компактные кассеты (картриджи), по эксплуатационным параметрам выгодно отличаются от своих предшественников эры огромных ЭВМ. Достоинствами таких решений являются следующие характеристики: очень большая емкость, достигающая уже десятков терабайт, сравнительно низкая стоимость носителя, а также низкое энергопотребление систем большого информационного объема.

Стандарт первого поколения был выпущен в рамках LTO Program в 2000 году. Он предусматривал возможность хранения на одном ленточном картридже до 200 Гбайт информации в сжатом виде.

Картриджи текущего стандарта LTO-9 имеют «чистую» емкость 18 Тбайт и могут хранить до 45 Тбайт данных в сжатом виде. Скорость передачи достигает 1000 Мбайт/с (с учетом компрессии). Себестоимость хранения информации, по данным консорциума LTO, составляет менее $0,01/Гбайт.

В картриджах Fujifilm используется лента на основе феррита бария (BaFe, рис. 7). Покрытие формируется с использованием фирменной технологии NANOCUBIC. Компания заявляет о 50 годах стабильного хранения данных с использованием новой ленты.

Рис. 7. Картридж Fujifilm LTO-9 18 Тбайт (45 Тбайт)
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Планируется, что с появлением LTO-10 емкость картриджа вырастет до 36 Тбайт, а объем хранимых в сжатом виде данных может достичь значения 90 Тбайт.

Аналогичные изделий выпустили компании HPE (рис. 8) и Quantum. Однако на этом развитие не остановилось. Участники консорциума LTO — компании HPE, IBM и Quantum — обнародовали дальнейшим план развития стандарта ленточных накопителей LTO Ultrium.

Рис. 8. Картридж HPE LTO-9 18 Тбайт (45 Тбайт)
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Ожидается, что технология будет совершенствоваться ещё как минимум пять поколений, то есть как минимум до LTO-14.

Картриджи 14-го поколения обеспечат объём до 576 Тбайт и 1,44 Пбайт соответственно. Это означает, что развитие ленточных технологий и продуктов в лице картриджей LTO и соответствующих устройств чтения/записи не останавливается (рис. 9).

Рис. 9. Эволюция стандартов картриджей
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Однако существенным недостатком этого метода является низкая скорость произвольного доступа к данным. Происходит это из-за последовательного доступа, так как лента должна прокрутиться к нужному месту, что иногда требует десятков секунд. При этом производительность сильно падает при увеличении количества одновременных запросов, особенно к неактивным кассетам. Кроме того, к недостаткам относятся сравнительно высокая стоимость устройства записи/чтения, а также весьма жесткие требованиях к условиям эксплуатации системы и условиям хранения носителей. Но все это важно для крупных центров и практически не актуально для небольших компаний и частных пользователей, нуждающихся в относительно недорогих, компактных средствах, обеспечивающих запись, чтение и надежное хранение информации.

В этих условиях многие считали революционным прорывом появление дешевых оптических дисков (Compact Disc, CD, 1980 г.). Они были специально созданы для  обеспечения длительного хранение информации. Однако об этой разработке, а также результатах ее эволюции —  в следующей части данной статьи. Там же — и о накопителях на жестких магнитных дисках (HDD).

Оптические и жесткие магнитные диски рассмотрены  в следующей части  данной статьи.

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
   
   

Первым массовым носителем информации стала бумага. Столетия она использовалась для печатания картин, книг, альбомов и т. п. Но нашла она свое место и после появления механических и электронных устройств в виде рулонов перфолент и пачек перфокарт, с помощью которых осуществлялось кодирование и ввод информации в системах ее обработки. Конечно, бумага, как носитель информации, обладает многими достоинствами, однако не лишена она и ряда всем известных недостатков. Среди них не последнюю роль играет уязвимость к внешним воздействиям, а также проблемы, связанные с хранением. Поэтому нет ничего удивительного в том, что с повсеместным внедрением компьютерных средств обработки информации потребовались более удобные и надежные носители цифровых данных.

Одной из важнейших целей этой замены является, например, стремление повысить информационную плотность записи информации. Действительно, объем и масса  цифрового носителя существенно меньше аналогичных параметров бумажного эквивалента. Замена позволяет упростить и улучшить хранение, копирование и передачу информации. И, как результат, сделать ее более доступной для пользователей. Оставляя в стороне организационные проблемы, необходимо отметить, что на роль оптимальных носителей претендовали различные изделия высоких технологий.

Так, например, некоторое время в качестве носителей энергонезависимого хранения цифровых данных в компактных настольных компьютерных системах использовались компакт-кассеты (англ. Compact Cassette). При этом в промышленных, научных, образовательных и т. п. системах операции записи и чтения осуществлялись с помощью соответствующих устройств. В домашних же системах запись/чтение выполнялись с помощью обычных бытовых стационарных и мобильных магнитофонов с компакт-кассетами (рис. 1). Такие варианты были дешевой альтернативой существенно более дорогим тогда решениям, например, дисководам с гибкими дисками.

Рис. 1. Компакт-кассета
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Принятый и опубликованный в 1976 г. Kansas City standard предусматривал частотное кодирование. Логическому нулю соответствовали 4 периода колебаний с частотой 1200 Гц, единице — восемь периодов с частотой 2400 Гц. Каждый байт обрамлялся ведущим нулем и двумя замыкающими единицами, то есть расширялся до 11 знаков; коррекция ошибок не предусматривалась. В результате скорость записи и чтения данных была ограничена 27 байт/c (300 бод). Впоследствии скорость была повышена до 600, 1200 бод и выше. В зависимости от скорости записи на компакт-кассету мог поместиться разный объем данных. Для скорости в 2000 бод на одну сторону 90-минутной кассеты могло поместиться до 660 Кбайт информации. Использование более продвинутых методик модуляции в сочетании с улучшенными полосой пропускания и отношением сигнал/шум позволили значительно увеличить полезный объем и скорость записи стандартной кассеты.

Важно, что доступ к записанным цифровым данным на компакт-кассетах осуществлялся исключительно последовательно. Это требовало значительного времени для перемотки ленты и поиска необходимых участков. При этом запись новых данных сопровождалась  стиранием ранее записанной информации, и полная автоматизация была, как правило, невозможна. Кроме того, магнитные ленты не обеспечивали высокой надежности хранения данных. Они были подвержены постепенному стиранию магнитного слоя, требовали для хранения обеспечения определенных температурных и влажностных условий.

С удешевлением производства дискет компакт-кассеты постепенно вытеснялись в качестве основного средства хранения информации. Практически сразу после появления персональных компьютеров (PC, ПК) в качестве носителей стали использоваться пятидюймовые (5¼″) гибкие магнитные диски (от англ. floppy disk — гибкий диск) с информационной емкостью 360 Кбайт (разработка 1978 г.). Действительно, если 1 символ требует 1 байта, то емкости 360 Кбайт вполне достаточно для хранения, например, текстовой части диссертации или небольшой книги, или части большой. Правда, вот для иллюстраций и фотографий места уже недостаточно. Не решили этой проблемы и пятидюймовые диски двойной емкости — 720 Кбайт (1982 г, рис. 1). В дальнейшем прогресс сравнительно быстро привел к появлению трехдюймовых (3½″) гибких дисков емкостью 720 Кбайт (1984 г.), 1,44 Мбайт (1987 г., рис. 1), а также более дорогих и поэтому менее распространенных 2,88 Мбайт (1991 г.). Примеры дискет 3½″ и 5¼″ представлены на рис. 2, дисковода гибкого диска 3½″ для десктопа —  на рис. 3.

Рис. 2. Гибкие диски 3½″ и 5¼″
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 3. Дисковод для диска 3½″
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Кстати, чтобы инсталлировать простейшую операционную систему MS-DOS, управляемую вводом посредством клавиатуры соответствующих команд в режиме диалога, требовалось порядка десятка дисков 1,44 Мбайт. Хранить такие диски рекомендовалось в сухом и прохладном месте, иначе возникала проблема с чтением записанной информации. Не шло им на пользу и интенсивное их использование, так как рабочий слой дисков постепенно стирался головкой, осуществляющей запись/считывание. А еще данные диски были подвержены попаданию пыли, которая при вставке носителя в дисковод могла попасть под магнитную головку и вызвать необратимое повреждение магнитного покрытия, что нередко и происходило. Словом, жизненный срок гибких магнитных дисков был весьма короток, часто составляя всего несколько недель, а иногда даже несколько дней.

На смену претендовали несколько разработок, например, дискеты Iomega Zip (1994 г.). Они, по сути, являлись модернизацией 3,5” дискеты. Но стоимость дискет Iomega Zip и стоимость соответствующих дисководов были сравнительно высокими. Кроме того, емкостные и эксплуатационные характеристики оказались недостаточными для длительного доминирования на рынке, хотя были выпущены диски емкостью 100, 250, 750 Мбайт. Примеры дискеты и дисковода Iomega Zip представлены на рис. 4.

Рис. 4. Дискета и дисковод Iomega Zip
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

По тем же причинам не смогли на долгое время закрепиться на рынке и магнитные диски с лазерным позиционированием головок, например, LS-120 с емкостью до 120 Мбайт (рис. 5).

Рис. 5. Диск LS-120 120 Мбайт
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Конечно, есть еще и магнитные ленты, которые все еще остаются востребованными в крупных центрах обработки и хранения информации, но об этом в следующей части статьи.

Некоторые характеристики ленточных систем хранения данных рассмотрены  в следующей части  данной статьи.

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

Эксперты Intel, КРОК и Initium рассказали о  новых решениях в области Интернета вещей, искусственного интеллекта и виртуальной реальности. Они также представили продуктовые новинки 2017 года, в том числе мобильные решения на базе процессоров Intel Core 8-го поколения.

Мероприятие открыло выступление Натальи Галян, регионального директора Intel в России. Она отметила значительный рост доходов компании в ряде важнейших направлений. Так, например, в третьем квартале 2017 г. к 2016 г. в секторе памяти — $891 млн (+37%), IOT — 849 млн. (+23%), FPGA — 469 млн. (10%), дата центры — $4,9 млрд. (7%), клиентские устройства — $8,9 млрд.

Из основных достижений Intel в 2017 г. следует вспомнить появление изделий на основе нового типа энергонезависимой памяти 3D XPoint, разработанной Intel в содружестве с Micron. Это и мощные варианты Intel Optane SSD DC P4800X, предлагаемые для серверного рынка, и накопители Intel Optane SSD 900P для энтузиастов, и кэширующие ускорители Intel Optane Memory.

С целью уменьшения задержек и увеличения скорости передачи данных для ЦОД компания Intel разработала процессоры Intel Xeon Scalable. В этих изделиях вместо традиционной Ring Architecture с кольцевым доступом к компонентам процессора реализована Mesh Architecturе. В новом решении процессорные ядра, кэш, контроллеры памяти и контроллеры ввода/вывода упорядочены в строки и столбцы, между которыми находятся шины и переключатели, позволяющие данным перемещаться по требуемым маршрутам в рамках решетки. Это обеспечивает увеличение количества маршрутов для передачи сигнала на фоне сокращения преодолеваемых расстояний. Как результат, достигнуты высокая производительность и низкие задержки; потоки данных хорошо масштабируются для многопроцессорных (многосокетных) конфигураций.

Не остался без внимания лидера разработки и производства процессоров и рынок ПК, для которого компания Intel выпустила восьмое поколение процессоров. При этом были выпущены 4-ядерные модели не только для настольных ПК, но и для сегмента мобильных компьютеров. Снабженные такими процессорами, способными обрабатывать до 8 потоков с частотой работы ядер до 4,5 ГГц, мобильные системы демонстрируют уровни производительности, доступные ранее только настольным ПК.

Оценивая достижения Intel, региональный директор отметила и рост рынка России в 9,8%. Это является весьма неплохим показателем, учитывая стагнацию или даже падение доходов многих других IT-компаний. Конечно, в значительной степени высокие показатели Intel связаны не только эффективным управлением, но и предложением рынку перспективных изделий, представленных в разнообразных форм-факторах и ориентированных на разные сферы применения. Такими перспективными изделиями компания Intel и ряд ее крупных партнеров считают Compute Card, решения 2-в-1, моноблоки, Intel NUC и др.

Об опыте реализации уникальных digital решений на базе Intel NUC рассказал Сергей Гудков, управляющий партнер, компания Initium. Усилиями специалистов компании Intel и Initium, комплекты Intel NUC нашли применение в терминалах проекта «Парк Зарядье». Эти терминалы были созданы для целей навигации и оплаты услуг, предоставляемых посетителям. Благодаря использованию Intel NUC удалось по сравнению с альтернативными решениями снизить энергопотребление и упростить систему охлаждения. Конечно, все это достигается в условиях сохранения  необходимого уровня функциональности. Этот уровень ожидаемо увеличивается с развитием технологий и появлением новых комплектующих и конечных систем.

В представленных презентациях были выделены основные направления развития IT: системы искусственного интеллекта, беспилотный транспорт, беспроводные сети пятого поколения (5G), а также виртуальная и дополненная реальности (VR и AR).

Так, например, рынок VR и AR к 2020 году может достигнуть более $143 миллиардов. Областями применения соответствующих технологий и устройств станут не только  системы досуга, но и, например, образования, медицины, промышленности, различных симуляторов, используемых в различных областях. Об опыте разработки подобных систем присутствующим рассказал Александр Леус, директор Центра виртуальной реальности.

Развитие современных технологий и широкое их внедрение порождают огромные потоки цифровых данных, требующих оперативной их обработки. В частности, источниками таких огромных потоков в самое ближайшее время станут беспилотные автомобили и сети 5G (в 1000 раз быстрее и более чем в 100 раз больший трафик по сравнению с 4G).

Одним из важнейших направлений решения проблемы обработки больших объемов данных является использование систем искусственного интеллекта (ИИ, мировой доход в 2016 г. — $643,7 млн, к 2025 г. — $36,8 млрд). В программах, связанных с ИИ, компания Intel задействовала значительные ресурсы. О некоторых работах и полученных результатах рассказал Михаил Цветков, инженер Intel.

В рамках мероприятия Intel в демонстрационной зоне были представлены некоторые продукты, реализующие перспективные IT-технологии и использующие компоненты Intel.

О продуктах —  в следующей части  данной статьи.
   

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 5 
  

Итак, оценивая функциональные и эксплуатационные возможности ноутбука Dell Latitude E6420 ATG, необходимо еще раз напомнить, что компоненты заключены в высоконадежный, металлопластиковый корпус. При этом основной материал корпуса — алюминиево-магниевый сплав. Лишь клавиатура, рамка вокруг дисплея, а также некоторые незначительные детали выполнены из пластика, остальное — металл. При этом крышка дисплея выполнена из анодированного алюминия (рис. 10), а петли — из прочной стали.

Рис. 10.  Ноутбук Dell Latitude E6420 ATG со стороны крышки

Базовая часть корпуса ноутбука отличается высокой устойчивостью к деформациям благодаря жесткой магниевой раме. Она придают требуемую жесткость всей конструкции.

Кстати, в рекламных материалах компания Dell часто отмечает, что корпуса Latitude прошли сертификацию на соответствие самым строгим стандартам. И действительно, качество сборки ноутбука Dell Latitude E6420 ATG довольно высокое. Детали корпуса прочные, люфт не наблюдается,  поверхность ноутбука не продавливается даже при сильных нажатиях.

Необходимо отметить, что конструкция ноутбука облегчает его обслуживание и модернизацию его системы. Как результат, заменить компоненты сравнительно несложно.

Так, например, жесткий диск располагается в специальном картридже и зафиксирован в соответствующем отсеке с помощью винтов. После извлечения винтов картридж легко вынимается из боковой части корпуса.

Пожалуй, еще легче осуществляется замена оптического дисковода на другие подходящие компоненты, которыми могут быть HDD, SSD или дополнительный аккумулятор.

Доступ же к остальным компонентам данного аппарата осуществляется со стороны нижней крышки основного корпуса, которая снимается после откручивания всего нескольких винтов. В результате пользователь получает доступ к оперативной памяти, процессору, системе охлаждения, модулям и батарейке CMOS.

Габариты ноутбука Dell Latitude E6420 ATG — 357,3 х 246,5 х 29,0-37,7 мм, вес же согласно спецификациям составляет 2,7 кг.

Однако, как показало взвешивание, предоставленный вариант ноутбука оказался несколько тяжелее объявленного значения: с 6-элементной батареей вес ноутбука составил 2,86 кг. Вес же блока питания от сети переменного тока со штатным силовым кабелем — 458 г. Таким образом, потенциальному пользователю при переноске всего комплекта необходимо ориентироваться на значение в 3,3 кг. Однако, учитывая позиционирование изделия в качестве высокопроизводительного и высоконадежного устройства, полученная оценка не кажется чрезмерной, хотя и довольно высокой по существующим меркам.

Кстати, конструкция корпуса Dell Latitude E6420 ATG предусматривает возможность прикрепления к нему металлической ручки для переноски ноутбука, но в предоставленном варианте она отсутствовала.

Рис. 11.  Ноутбук Dell Latitude E6420 ATG с металлической ручкой

Необходимо отметить, что данная модель ноутбука отличается еще и высокой устойчивостью к колебаниям температуры и влажности. Температурный диапазон в режиме работы — от 0 °С до 60 °С, хранения —  от -51 °С до 71 °С. Допустимая влажность в режиме работы — от 10% до 90%, хранения — от 5% до 95%.

Что же касается производительности, то результаты приведены далее.

Результаты тестирования ноутбука Dell Latitude E6420 ATG —  в следующей части  данной статьи.
   

>>    Часть 7 
      

Евгений Рудометов 
 

Для корпоративных пользователей требуется надежный ноутбук, обладающий высокой функциональностью и удобный в эксплуатации, способный выдерживать неблагоприятные условия мобильной эксплуатации.

В качестве примера можно привести портативный компьютер Latitude E6420 ATG от компании Dell, ориентированный на корпоративный рынок.

Ноутбук Dell Latitude E6420 ATG — это компактный 14-дюймовый компьютер классической деловой компоновки в усиленном исполнении. Он рассчитан на эксплуатацию в экстремальных «полевых условиях». Модель заключена в прочный корпус из магниевого сплава, отвечающий требованиям военного стандарта MIL-STD 810G, что обеспечивает высокую устойчивость к неблагоприятным воздействиям. Ноутбук легко переносит повышенную влажность, холод и жару, вибрации и даже падения.

Внешний вид ноутбука Dell Latitude E6420 ATG приведен на рис. 1, основные характеристики представлены в таблице 1.        

Рис. 1.  Ноутбук Dell Latitude E6420 ATG

Таблица 1.   Основные технические характеристики
корпоративного ноутбука   Dell  Latitude  E6420  ATG 

Более подробно об элементах и подсистемах ноутбука Dell Latitude E6420 ATG —  в следующей части  данной статьи.
   

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Для поддержки процессоров Intel Core 4-го поколения компания Intel предлагает однокомпонентные чипсеты линейки восьмой серии, в состав которой входят следующие модели: Intel Z87, H87, Q87, Q85, B85. При этом старшим является модель Intel Z87, предоставляющая для частных пользователей максимальные возможности.

Из особенностей компьютерной системы, созданной на основе процессора 4-го поколения и чипсета Intel Z87, необходимо отметить, например, возможность разделения графической шины PCI Express 3.0 между несколькими видеослотами для подключения нескольких видеокарт, способных совместно обрабатывать единый поток цифровых данных и формировать изображения с очень высокой скоростью.

В качестве других особенностей следует упомянуть поддержку 6 портов USB 3.0 и 6 портов SATA 6Gb/s.

За цифровые интерфейсы HDMI, Display Port, DVI отвечает теперь процессор, а за аналоговый интерфейс VGA — чипсет.    

Что же касается производительности, то модель Intel Core i7-4770K опережает Intel Core i7-3770K в тестах, оценивающих вычислительные возможности ядер, в среднем на 6-7 процентов. Однако в некоторых случаях прирост может превышать 10%.

В тесте 3D Mark 11 преимущество Intel Core i7-4770K над Intel Core i7-3770K может быть двукратным, а в тесте 3D Mark Fire Strike — почти на 40%.

Не оставила Intel своим вниманием и компьютерных энтузиастов, увлекающихся разгоном. Для них, как и ранее, предназначены модели с индексом «К», предоставляющие возможность повысит производительность через изменение незафиксированного множителя. А учитывая асинхронную работу ядер, графики, памяти и других подсистем, для энтузиастов открывается возможность разгона и через тактовые частоты.

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, недавно Intel представила очередной процессор, созданный по технологии 22 нм с использованием транзисторов с трехмерной структурой затвора на основе уже четвертого поколения микроархитектуры Intel Core. Новая микрархитектура и созданные на ее основе новейшие изделия получили кодовое наименование Haswell.

Учитывая  высокие уровни производительности, достигнутые еще в представителях предшественника Ivy Bridge, в моделях Haswell во главу угла инженеры поставили теперь снижение энергопотребления и теплообразования, что существенно расширяет сферу их использования. Конкретное же позиционирование изделий обеспечивается за счет изменения числа ядер и поддерживаемых потоков, тактовых частот, объема кэш-памяти, графических средств и ряда других элементов внутренней структуры.

В названиях новых моделей сохранились привычные наименования Intel Core i7 / Core i5 / Core i3 с использованием соответствующих цифро-буквенных символов.

Новые процессоры получили цифру 4 в цифровом индексе полного наименования. При этом, как и у предшественников, в цифро-буквенных наименованиях используются специальные суффиксы:

• «К»         указывает на разблокированный множитель,
• «S»   —   экономичные модели,
• «T»   —   еще более экономичные модели,
• «R»   —   модели с высокопроизводительной графикой,
• «MX» —  высокопроизводительные модели для мобильных систем,
• «MQ» —  4-ядерные мобильные модели,
• «HQ» —  4-ядерные мобильные модели c высокопроизводительной графикой,
• «U»    —   энергоэкономичные мобильные модели с низким энергопотреблением,
• «Y»    —   энергоэкономичные мобильные модели с еще более низким, предельным, энергопотреблением.

Необходимо отметить, что у четырехъядерных моделей нового процессора с графическими средствами средней мощности на полупроводниковом кристалле площадью 177 кв. мм расположены  1,4 млрд. транзисторов. Значительная часть полупроводниковых элементов задействованы в графических средствах, занимающих около 30 процентов площади кристалла.

В новом процессоре, как и у предшественника, по-прежнему по 32 Кбайт кэша инструкций и данных первого уровня (L1) вместе с 256 Кбайт кэша второго уровня (L2), имеется еще и кэш третьего уровня (L3), объем которого достигает у старших моделей 8 Мбайт.

Имеются в его микроархитектуре и специальные цепи, оптимизирующие процессы кодирования и декодирования, предсказания переходов и т.п., то есть все достижения микроархитектуры Intel Core 3-го поколения, включая все традиционные наборы команд.

В следующей части  данной статьи приведены следующие подробности микроархитектуры процессоров Intel Core 4-го поколения.
   

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Благодаря усилиям главного производителя центральных процессоров «центр цифровой вселенной» сегодня ассоциируется с компьютером. Оставляя в стороне отдельные, несущественные детали, необходимо отметить, что современные модели действительно обладают большими потенциальными возможностями, среди которых присутстывуют и мультимедийные возможности.

Необходимо отметить, что настольные компьютеры и ноутбуки, созданные на основе многоядерных процессоров и поддерживающих их чипсетов, уже сравнительно давно успешно справляются с обработкой  разнообразной мультимедийной информации, включая фильмы стандартов высокого разрешения.

Однако в этом качестве настольные и мобильные компьютеры удобны не всегда и что не менее важно — не для всех. Связано это с тем, что многие потенциальные пользователи не обладают необходимым уровнем компетенции в области компьютерных технологий. 

В таких случаях в качестве альтернативных средств обработки мультимедийных файлов могут использоваться компактные устройства, предоставляющие возможность вывода изображений на стандартные телевизоры.

Оценив перспективность данного сектора рынка, разработкой и производством медиаплееров занялись и крупные компании, например, такие как Seagate.

Данная компания несколько лет назад предложила рынку одну из таких моделей, получившую наименование FreeAgent Theater.

Используя опыт данной разработки, Seagate  выпустила вторую версию медиаплеера. Данный медиаплеер, обладающий лучшими параметрами по сравнению со своим предшественником, получил наименование Seagate FreeAgent Theater+ HD Media Player (FreeAgent Theater+).

Это изделие обеспечивает чтение и преобразование мультимедийных файлов с подключенных к USB-портам накопителей информации, в качестве которых могут использоваться как жесткие диски, так и флэш-накопители, возможно получение файлов через проводную или беспроводную сети. Результат чтения и преобразования мультимедийных файлов выводится на стандартный телевизор.

Комплект FreeAgent Theater+ приведен на рис. 1.

В состав данного комплекта входят:

• упаковочная коробка,
• медиаплеер FreeAgent Theater+,
• блок питания, обеспечивающий энергопитание медиаплеера от сети переменного тока, 
• пульт дистанционного управления (ПДУ) медиаплеером,
• комплект элементов для ПДУ, 
• набор кабелей,
• документация,
• CD-ROM.

Все компоненты комплекта медиаплеера размещены в отдельных полиэтиленовых пакетах и помещены в картонную коробку. Размеры данной коробки — 243 х 212 х 92 мм, ее вес со всеми компонентами — 1,36 кг.

Рис. 1.  Комплект FreeAgent Theater+

Внешний вид и основные параметры медиаплеер FreeAgent Theater+ приведены  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

Оценивая перспективы увеличения производительности компьютеров за счет использования форсированных режимов, необходимо напомнить, что они не являются такой уж новой технологией. Действительно, еще в компьютерах с процессорами типа Intel 8086, 8088 (рис. 1), 286, 386 широко использовался режим TURBO. Часто этот режим запускался специальной кнопкой, по нажатию которой тактовая частота не редко увеличивалась на 50%. Этот режим, по сути, являлся режимом разгона (от англ. overclocking — оверклокинг — частотный разгон — разгон — режимы эксплуатации элементов на повышенных частотах), кстати, не требовавшего ни радиатора на процессоре, ни повышения напряжения его питания.

Рис. 1. Процессоры Intel 8086, 8088

В последние годы динамическое изменение тактовых частот стали использовать даже производители процессоров. В качестве примеров можно привести технологии Turbo Boost и Turbo Core, которые призваны увеличивать рабочие частоты активных ядер при неполной загрузке процессоров.

Не отказались от форсирования элементов и производители ряда других компьютерных комплектующих. Так, например, уже можно считать традицией выпуск видеоадаптеров, GPU и память которых работают на повышенных частотах по сравнению с эталонными (референсными) изделиями.

Аналогичным образом поступают и производители модулей памяти, чья продукция по ряду параметров часто обгоняет рекомендации стандартов, как по частотам, так и по таймингам, а рост теплообразования часто компенсируется замысловатыми радиаторами.

Что же касается конечных пользователей, то популярность разгона среди них часто объясняется естественным желанием что-нибудь усовершенствовать в компьютере. И разгон (оверклокинг) — это простой способ увеличения производительности, тем более что это обычно не сопровождается значительными расходами.

А еще, осознав, что умеренный разгон не требует фундаментальных знаний, к содружеству оверклокеров примкнуло много молодых людей, считающих разгон бесплатным билетом в элитарный клуб. Тем не менее, активно занимаясь своим компьютером, многие из них постепенно накапливают знания, что можно только приветствовать.

Оценивая возможности разгона, следует признать, что существуют и экономические причины его популярности. Действительно, при относительно низких затратах и разумном риске можно достичь сравнительно высокой производительности для компьютеров. Рост производительности для процессора может достигать 20-30%, а при более жестких и рискованных режимах — до 50% и более. А если заглянуть в прайс-листы и сравнить уровни цен младших представителей, которые, как правило, хорошо «разгоняются», с ценами средних и старших моделей, то экономия будет очевидной.

Аналогично в компьютерах можно повысить производительность и модулей памяти, и видеоадаптеров, что положительно сказывается на общей производительности всей системы. Вместе с увеличением производительности процессора все это автоматически переводит компьютер в более высокую категорию. При этом часто комплектующие начального уровня производительности успешно соперничают с более мощными и дорогими представителями, находящимися на противоположном конце продуктового ряда.

Конечно, следует отметить, что иногда все это достигается ценой некоторого снижения надежности работы и сокращения ресурса безаварийной эксплуатации. Тем не менее, во многих случаях это допустимо, т. к. период эксплуатации компьютерных систем весьма  краток и весь ресурс все равно не будет выработан.

К слову сказать, о надежности процессоров. Несколько лет назад на специальном семинаре, посвященным вопросам технологий, производства и надежности, ведущий интеловский специалист отметил, что хотя компания не одобряет разгон, она и признает его популярность у части пользователей. Он отметил, что выпускаемые процессоры всегда имеют технологический запас, допускающий некоторое повышение тактовых частот. Еще он добавил, что пока устанавливаемые электрические параметры не выходят за пределы 10% превышения относительно рекомендованных значений (с учетом точности средств энергопитания и средств мониторинга), надежность процессоров остается на высоком уровне: 1% вышедших из строя процессоров за семь лет эксплуатации. Но при этом уровни тепловыделения процессоров не должны превышать установленных для этих процессоров значений TDP (об уровнях тепловыделения и о TDP см. ниже).

Что же касается возможных сбоев и зависаний, то при корректном выполнении процедуры разгона они крайне редки. В обычных условиях они, как правило, не приводят к большим неприятностям.

Проблемы высокочастотной передачи сигналов и некоторые теоретические предпосылки повышения производительности приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

По данным «Лаборатории Касперского», среднестатистический российский пользователь (рис. 6) пока отдает предпочтение операционной системе Microsoft (MS) Windows XP (55%), а не существенно  более защищенной MS Windows 7 (40%). Как показали проведенные исследования,  компьютеры содержат в среднем более десятка уязвимостей в установленном программном обеспечении:

• OC MS Windows — 19% аудитории,
• Adobe Reader — 18%,
• Java — 17%.

Рис. 6. Обобщенный портрет российского пользователя

Три четверти российских пользователей в этом году посещали сайты, содержащие или распространяющие вредоносные программные коды, облегчающие несанционированные доступы для киберпреступников. Чаще всего на них вели ссылки с порноресурсов (33% случаев), развлекательных площадок (16%), серверов с пиратским программным обеспечением (14%), а также социальных сетей (10%).

Согласно исследованиям, 7% россиян регулярно подвергаются фишинговым атакам. Обычно это происходит на поддельных интернет-сайтах, выдающих себя за известные сайты, например:

• Google (19%),
• Одноклассники (11%),
• Вконтакте (10,5%),
• Mail.ru (10%),
• Microsoft (10%),
• Яндекс (9%),
• Facebook (6%).

При этом киберпреступниками используются различные ухищрения, например, малозаметные искажения наименований известных сайтов или  замена в наименованиях сайтов некоторых латинских букв на русские.

Остается добавить, что более чем у половины российских пользователей (56%) хотя бы раз в год срабатывает веб-антивирус, что является самым большим в мире показателем.

Наиболее часто злоумышленники атакуют компьютеры через браузер Internet Explorer. На этот браузер приходится более 17% срабатываний антивируса. Далее идут браузеры Firefox (14%), Chrome (11%) и Opera (8%).

Исходя из особенностей современного программного обеспечения, единственное, что можно сделать — это максимально усложнить и затруднить проведение компьютерных атак таким образом, чтобы они были возможны для минимального числа хакеров. Это подразумевает снижение количества уязвимостей в программном обеспечении и использование его самых последних версий.

В заключение необходимо еще раз напомнить, что сохранность личной информации и работоспособность компьютера в значительной степени зависят от того, насколько хорошо он защищен от угроз. И оберегая конфиденциальные данные, в первую очередь следует обеспечить, конечно, качественную антивирусную защиту.

В статье были использованы материалы компании «Лаборатория Касперского».
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Итак, сложившаяся ситуация в мире соответствует прогнозу «Лаборатории Касперского», что все больше угроз будет исходить от различных движений хактивистов и т. п.

Кроме того, будет расти опасность от компаний, использующих компьютерные методы в борьбе с конкурентами, а также от сответствующих структур ряда стран (рис. 4), использующих добытую информацию в политических и экономических целях, а в перспективе способные использовать свой мощный киберпотенциал и даже в военных целях.

Рис. 4.  Страны, имеющие специальные мощные киберотделы

Итак, возросло число атак на корпорации и правительственные организации. Однако, как отметил генеральный директор «Лаборатории Касперского» Евгений Касперский,  «в области защиты корпоративных пользователей сложилась парадоксальная ситуация — они защищены хуже, чем персональные и часто уязвимы даже для не самых сложных атак». Как правило, это связано с тем, что руководители фирм часто явно недооценивают или даже просто игнорируют угрозы, исходящие от киберпреступников.

А что в будущем? – Согласно прогнозу, ожидается дальнейшее увеличение атак на системы онлайн-банкинга, возрастет число DDoS-атак, не уменьшится и опасность от мобильных троянцев, также возрастет и число атак на крупные корпорации и госструктуры (рис. 5).

Рис. 5.  Страны, имеющие специальные мощные киберотделы

Остается задать вопрос, как вредоносные программы могут проникнуть на незащищённый компьютер? Дело в том, что в программном обеспечении есть дыры и лазейки, которыми пользуются злоумышленники. Даже если таких дыр не найдется, киберпреступник может попробовать обмануть доверчивого человека, например, заманить его на вредоносный сайт обещаниями призов, денег, привлекательной, зачастую скандальной, информации.

Пользователь может попасться на удочку злоумышленника, если, к примеру, он примет фальшивое вредоносное сообщение за письмо от своего друга, приятеля, знакомого или коллеги. При этом аккаунт его друга, от которого якобы пришло письмо, может быть просто взломан. И в этом случае отличить добро от зла без использования антивирусов часто практически невозможно.

В следующей части  данной статьи представлен портрет среднестатистического российского пользователя, а также приведены некоторые подробности уязвимостей системногои прикладного программного обеспечения.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Летом и осенью 2011 года были зафиксированы две крупные волны DDoS-атак на сайты туристических фирм. Вторая волна атак была связана с периодом новогодних праздников. В предновогодний период количество атак на сайты, предлагающие товары, которые могут быть преподнесены в качестве подарков, постепенно увеличивалось.

Самая длительная DDoS-атака, зафиксированная службой Kaspersky DDoS Prevention в России, продолжалась 80 дней 19 часов 13 минут 05 секунд и была нацелена на туристический сайт.

Средняя продолжительность DDoS-атаки в России составила 9 часов 29 минут.

Большую угрозу несут и вредоносные программы, нацеленные на хищение средств у клиентов банков, применяющих системы дистанционного банковского обслуживания. Для  злоумышленников, использующих соответствующие вирусы, онлайн-банкинг является уже давно одним из самых привлекательных направлений. И киберугроз по этому направлению становится все больше и больше, 2011-ый год не стал исключением из этой неприятной тенденции.

В дополнение к отмеченным угрозам за последние 12 месяцев эксперты «Лаборатории Касперского» отметили существенный рост мобильных зловредов: в 4 раза больше по сравнению с предыдущими семи годами. Отмечается значительный количественный рост зловредов для смартфонов.

Среди этих зловредов необходимо отметить ботнеты. Здесь следует напомнить, что бот в составе ботнета является программой, скрытно устанавливаемой на компьютере жертвы и позволяющей злоумышленнику выполнять некие действия с использованием ресурсов зараженного настольного или мобильного компьютера.

По оценке экспертов стандартный ботнет — 3000, а «профессиональный» — 30 000 зараженных устройств.

А начало 2011 года «порадовало» многих пользователей мобильных устройств еще и регулярными SMS спам сообщениями о том, что они получили MMS-подарок от некой Кати. Ничего удивительного не было в том, что этот «подарок» предлагалось загрузить, перейдя по ссылке в сообщении. И ничего удивительного в том, что находящийся по ссылке JAR-файл оказывался на деле SMS-троянцем.

Расматривая особенности мобильных устройств, необходимо отметить, что зарегистрировано повышение внимания компьютерных злоумышленников к платформе Android. Сегодня данная платформа уже является самой популярной операционной системой для мобильных устройств в мире.

Остается добавить, что благодаря усилиям вирусописателей вредоносные программы перешли на новый, более «качественный» уровень, то есть стали еще сложнее и изощреннее. Опасности их атак подвергаются все распространенные платформы.
На рис. 3 приведено распределение атак на мобильные устройства, созданные на основе распространенных программных платформ. И если несколько лет назад целью злоумышленников были изделия с Simbian, то, как следует из приведенной диаграммы, основным объектом внимания вирусописателей сегодня является уже Android, что находит отражение в появлении и развитии новых угроз.

Рис. 3.  Распределение угроз по мобильным платформам

Признавая значительный ущерб от перечисленных неприятностей, следует отметить, что, пожалуй, наибольшую известность приобрели все-таки мощные целевые атаки на крупные корпорации и правительственные подразделения. В качестве примера можно привести компьютерные взломы сайтов известных компаний и организаций:

• Sony,
• Mitsubishi,
• HBGary,
• RSA,
• сената США,
• ЦРУ,
• ряда других организаций.

Кстати, в число этих других, кстати, попала даже и итальянская киберполиция.

Остается добавить, что сложившаяся ситуация полностью соответствует прогнозу «Лаборатории Касперского».

О других опасностях —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Анализируя причины, по которым совершаются противоправные действия, связанные со взломом чужих компьютерных систем, целесообразно обратиться к статистике сайта Zone-h.com (рис. 1).

Рис. 1.  Причины взломов компьютерных систем

Рассматривая побудительные причины компьютерных взломов, совершаемые злоумышленниками, необходимо отметить, что все чаще их следует оценивать исключительно как преступную, часто крайне вредную для всего общества деятельность.

И здесь необходимо подчеркнуть, что организаторы компьютерных атак — это, как правило, совсем не герои популярных кинофильмов, создающих им иногда своеобразный ореол борцов за всеобщую справедливость и мир без корпоративных и правительственных секретов.

Обычно организаторы компьютерных атак являются вполне заурядными  преступниками, которые с помощью использования современных компьютерных технологий пытаются просто очисчить чужие электронные счета и кошельки с целью присвоения их содержимого исключительно из личных корыстных побуждений.

Более того, современное хакерство — это все чаще удел не отдельных талантливых одиночек, а преступная и сурово наказуемая деятельность хорошо скоординированных преступных сообществ.

Действительно, разработчики компьютерных вирусов все чаще объединяются в организованные и хорошо снабженные современной техникой, а часто и необходимой для реализации их планов конфиденциальной информацией, соответствующие  криминальные группировки с незаконными денежными доходами. При этом объекты их внимания могут быть весьма разными (рис. 2).

Рис. 2.  Распределение атакованных сайтов по категориям интернет-деятельности.
            Второе полугодие 2011

В этом году киберпреступники продолжили развивать методы нелегального заработка, обеспечиваемого троянскими программами, блокировщиками операционных систем и  разными фишинговыми схемами.

Часто пользователи компьютерных систем подвергались многочисленным опасностям при посещении социальных сетей и при совершении различных финансовых операций.

Соответствующие ловушки весьма изворотливо и в масссовом порядке расставляются преступными группировками многочисленных компьютерных преступников. 

Обстоятельствами, облегчающими взлом систем могут быть, например, программное обеспечение без обновлений и с «дырами», SQL injection (внедрение SQL-кода), простое шифрование, простые пароли, один и тот же пароль для разных сервисов, уязвимый сервер и т. п.

Кроме того, этот год запомнился многочисленными DDoS-атаками, парализовавшими искусственной организацией потока обращений нормальную работу известных сайтов. Среди этих сайтов были и LiveJournal, и сайты известных СМИ.

О DDoS-атаках —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Благодаря быстрому развитию полупроводниковых технологий и совершенствованию архитектурных решений компьютеры получили чрезвычайно широкое распространение. Сотни миллионов этих устройств разных архитектур и конструкций с успехом используются в различных сферах человеческой деятельности, включая, например, оборону, промышленность, финансы, медицину, образование, досуг и т. п.

В результате активной деятельности сотен миллионов пользователей объемы информации, создаваемой, передаваемой и потребляемой с помощью настольных и мобильных компьютерных систем, достигли в настоящее время весьма огромных значений. Часть этой информации представляет ценность не только для частных пользователей, но  и для крупных фирм и корпораций. Более того, она нередко является продуктом очень большой важности и весьма огромной стоимости.

Остается добавить, что значительная часть ценной информации в настоящее время хранится в компьютерных системах, подключенных к локальным и глобальным сетям. Доступ к этим системам, а следовательно, и к хранимым данным для повышения оперативности часто осуществляется дистанционно.

Учитывая высокую ценность информации, несанкционированный доступ к ней, осуществляемый многочисленными киберпреступниками, представляет большую опасность как для компаний, так и для частных пользователей.

Анализу вирусной активности за 2011 год и киберпрогнозам на следующий было посвящено мероприятие, недавно проведенное «Лабораторией Касперского» в Москве (фото 1, фото 2).

Фото 1.  Выступления специалистов компании «Лаборатория Касперского»

Фото 2.  Евгений Касперский, генеральный директор компании «Лаборатория Касперского»

Специалисты данной компании отметили, что многочисленные преступления, связанные с нарушением  нормальной работы  компьютерных систем, искажением или похищением хранимой и передаваемой по сетям информации, стали сегодня уже вполне рядовыми событиями.

Действительно, с различными вредоносными программами, фишинговыми сайтами и порядком надоевших спамом регулярно сталкиваются многие из нас. Более того, подобные события происходят все чаще и чаще, существенно осложняя нашу и без того непростую для многих жизнь. Связано это с тем, что современные хакеры и многочисленные разработчики разнообразных компьютерных вирусов продолжают свою активную деятельность. При этом цели программных взломов чужих компьютерных систем, осуществляемых данными киберпреступниками, могут быть самыми разными.

О побудительных причинах компьютерных взломов — в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

Для недорогих компьютеров, ориентированных на работу в Интернете, а также на выполнение сравнительно несложных офисных задач, не требующих от компьютерной системы высокой производительности, компания Intel разработала и выпустила специальные процессоры упрощенной архитектуры.

Линейка данных недорогих, компактных и энергоэкономичных процессоров получила наименование Intel Atom. Модели этой линейки стали основой большого числа популярных моделей мобильных и настольных компьютеров.

Закрепляя достигнутый успех, компания Intel спустя некоторое время на основе накопленного опыта представила более совершенный вариант процессоров линейки Intel Atom, потребовавший существенной переработки всей компьютерной платформы.

Для настольных систем новой платформы были выпущены одноядерный Intel Atom D410 и двухъядерный Intel Atom D510.

Здесь следует отметить, что новые разработки по сравнению со своими предшественниками являются более совершенными и более перспективными. Как результат, они  обеспечивают еще и большую производительность компьютерным системам: примерно на 5-10% при равных частотах.

Однако, несмотря на все преимущества, отказываться от систем, созданных на основе материнской платы с набором микросхем системной логики (chipset — чипсет) Intel 945GC и интегрированным центральным процессором Intel Atom 330, имеющим два вычислительных ядра, вряд ли целесообразно.

Дело в том, что существует сравнительно простой способ увеличения производительности, как минимум, на те же 5-10%. Достичь этого можно за счет реализации оверклокинга (overclocking — разгон), увеличив тактовую частоту процессорной шины выше номинального значения.

Данную возможность и результаты увеличения производительности компьютера за счет разгона двухъдерного процессора модели 330 линейки Intel Atom можно продемонстрировать на примере системы, построенной с помощью материнской платы Gigabyte GA-GC330UD (GA-GC330UD).

Основой данной материнской платы послужили интегрированные в ее состав процессор Intel Atom 330 и чипсет Intel 945GС Express, состоящий из двух микросхем известных как компоненты GMCH и ICH7.

Внешний вид материнской платы GA-GC330UD представлен на рис. 1, а ее основные характеристики — в таблице 1.

Рис. 1.  Материнская плата GA-GC330UD с интегрированным Intel Atom 330

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы GA-GC330UD

В следующей части  данной статьи рассмотрены некоторые особенности материнской платы GA-GC330UD и встроенного процессора, а также оценка производительности компьютерной системы, созданной на основе данной платы, в штатных режимах.     

>>    Часть 2 
    

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Низкие уровни теплообразования процессора и чипсета позволили в конструкции Gigabyte GA-GC330UD обойтись без сложных и шумных средств охлаждения:

• для процессора и микросхемы ICH7 используются компактные радиаторы,
• для микросхемы GMCH — радиатор с миниатюрным вентилятором.

Использование в составе материнской платы высококачественных элементов обеспечили высокую надежность и энергоэффективность.

В процессе тестирования компьютерная система, построенная на основе материнской платы Gigabyte GA-GC330UD, продемонстрировала производительность, которая достаточна не только Интернет-серфинга и для выполнения традиционных офисных задач, но для воспроизведения аудио и большинства видеофайлов, закодированных в стандартах HD.

Так, например, при тестовом воспроизведении видеофильмов стандарта HD 720p загрузка процессора составила менее 35%. Успешным оказался и просмотр ряда фильмов с HD 1080p с загрузкой процессора 70-100%.

Еще большей производительности можно достичь за счет разгона, повысив тактовую частоту процессорной шины выше номинального значения 133 МГц, обеспечивающего частоту передачи данных 533 МГц. Кстати, именно значение частоты передачи данных обычно указывается в технической документации.

Конфигурация тестовой системы:

• материнская плата — GA-GC330UD,
• память — 2 Гбайт DDR2 667 МГц,
• видео — встроенные в чипсет средства графики,
• HDD — ST31500341AS 1,5 Tбайт.

В процессе разгона величина частоты процессорной шины была увеличена со штатного значения 533 МГц до 600 МГц.

При этом ни сам встроенный центральный процессор, ни микросхема GMCH не потребовали дополнительного охлаждения. Это связано с высокими значениями предельных (но допустимых для работы) температур их корпусов:

• для центрального процессора Intel Atom 330 —  +85,2°C, 
• для микросхемы GMCH  чипсета  Intel 945GC —  +99°C .

Результаты тестирования приведены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты выполнения тестов PCMark05 и SiSoft Sandra 2004

Как следует из приведенных результатов тестирования, компьютерная система, построенная на основе материнской платы Gigabyte GA-GC330UD, в режиме разгона ядер центрального процессора до частоты 1,8 ГГц продемонстрировала неплохой прирост производительности: более 10%.

В заключение следует еще раз отметить, что материнская плата Gigabyte GA-GC330UD может быть рекомендована в качестве основы компактного, практически бесшумного компьютера для решения задач, не требующих чрезвычайно высокой производительности и функциональности.

Материнская плата GA-GC330UD была предоставлена московским офисом компании Gigabyte

В статье были использованы материалы книги: Рудометов Е.А. «Современное железо: настольные, мобильные и встраиваемые компьютеры» – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 464с.
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Новая архитектура процессора и платформы означает, что функции чипсета в платформе компьютерной системы теперь выполняет одна микросхема, отвечающая за связь с устройствами ввода/вывода.

Данная микросхема получила наименование Intel NM10 Express.

Данная микросхема подключается к процессору посредством двунаправленной шины DMI (Direct Media Interface) с пропускной способностью 20 Гбит/с (по 10 Гбит/с в каждую сторону). Здесь следует напомнить, что в предыдущем поколении платформы Intel Atom связь между процессором и чипсетом осуществлялась по шине FSB.

Очевидно, что переход на новую шину, а также размещение контроллера памяти и графического ядра непосредственно в корпусе процессора делает несовместимыми новые процессоры Intel Atom с чипсетами, созданными для предыдущих поколений процессоров Intel Atom.

Конечно, новые разработки являются не только более совершенными и более перспективными по сравнению со своими предшественниками, но они еще и обеспечивают большую производительность компьютерным системам. Как показывает тестирование, прирост производительности составляет примерно 5-10%.

Данные обстоятельства могут быть важными аргументами при выборе компьютерной системы, особенно в случае покупки нетбука для расширения компьютерного парка.

Очевидно, что новая, двухчиповая, система лучше своего трехчипового прототипа.

Однако отмеченные преимущества вряд ли достаточны для обоснования замены существующего «атомного» компьютера на новый вариант, построенный на основе духчиповой платформы, основанной на новых моделях Intel Atom.

К тому же указанную разницу в производительности можно легко компенсировать за счет разгона (оверклокинга), повысив выше номинала тактовую частоту процессорной шины, а через нее — рабочие частоты ядер.

Возможность увеличения производительности двухъядерной модели процессора Intel Atom 330 за счет использования разгона можно продемонстрировать на примере системы, построенной с помощью материнской платы Gigabyte GA-GC330UD.

Основой данной платы послужили интегрированные в ее состав процессор Intel Atom 330 и чипсет Intel 945GС Express, состоящий из двух микросхем GMCH и ICH7. Данная плата является примером традиционного трехчипового решения.

Внешний вид материнской платы Gigabyte GA-GC330UD представлен на рис. 3, а ее основные характеристики — в таблице 2.

Рис. 3.  Материнская плата Gigabyte GA-GC330UD

Таблица 2.  Основные параметры материнской платы Gigabyte GA-GC330UD

В следующей части  данной статьи приведены некоторые конструктивные особенности платы GA-GC330UD, оценка производительности и результаты разгона встроенного в ее состав двухъядерного “атомного” процессора.
     

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

Во втором квартале 2008 года компания Intel, являющаяся крупнейшем производителем процессоров для настольных и мобильных компьютеров, анонсировала первые модели линейки Atom — недорогих процессоров упрощенной микроархитектуры.

Такие процессоры стали основой недорогих компьютерных систем, ориентированных главным образом на работу в Интернете, а также выполнение несложных офисных задач.

Для таких недорогих настольных систем — неттопов были разработаны одноядерные и двухъядерные модели, получившие наименование Intel Atom 230 и Intel Atom 330. Они стали основой большого числа недорогих, компактных и практически бесшумных компьютеров.

Несмотря на высокий уровень востребованности указанных моделей, компания Intel разработала и выпустила новое поколение «атомных» процессоров. Однако их новейшая архитектура потребовала внесения соответствующих изменений в проектирование компьютерных систем.

Следующая версия компьютерной платформы получила наименование Pine Trail.

Для неттопов новой платформы, сменившей решения, созданные на основе Intel Atom 230 и Intel 330,  были выпущены соответствующие варианты процессоров. Ими стали одноядерная модель Intel Atom D410 и ее двухъядерный вариант, получивший наименование Intel Atom D510.

Главной особенностью данных процессоров линейки Intel Atom, созданных на основе ядра Pineview, является то, что в их состав интегрированы не только сами вычислительные ядра, но и контроллер оперативной памяти, а также средства встроенной графики.

Краткие параметры одноядерных и двухъядерных вариантов процессоров Intel Atom моделей 230, 330, D410 и D510 приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры Intel Atom моделей 330, 230, D410, D510

Тема “атомных” процессоров и поддерживающих данные элементы соответствующих компьютерных платформ продолжена  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
    

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, в пакет GIGABYTE 333 входят три компоненты, получившие следующие наименования:

• USB 3.0,
• USB Power 3Х,
• SATA 3.0.

Первая из них означает поддержку интерфейса SuperSpeed USB 3.0 с помощью использования в архитектуре соответствующих материнских плат контроллера NEC USB 3.0 с пропускной способностью до 5 Гбит/с. Это в десять раз выше, чем производительность традиционного USB 2.0.

А технология Sync-N-Go минимизирует время ожидания.

В дополнение к этому обеспечены оптимизированная энергоэффективность, означающая пониженные требования по питанию устройств в режиме простоя, а также полная поддержка устройств с устаревшим интерфейсом USB 2.0.

Вторая из них, обозначенная как USB Power 3Х, - это функция Gigabyte 3X USB Power Boost. Она призвана обеспечить максимальную совместимость и стабильность USB-соединения, в том числе для устройств, которые отличает повышенное энергопотребление.

Соответствующие порты способны обеспечить утроенную подачу питания для USB-устройств, что исключает необходимость использования двух портов для подключения «прожорливых» устройств таких как некоторые модели внешних HDD, DVD-RW и т. п.

Третья компонента GIGABYTE 333 – поддержка интерфейса SATA версии 3.0 контроллером SATA Marvell SE9128 с пропускной способностью до 6 Гбит/с. Данный вариант обеспечивает скорость передачи информации в два раза быстрее традиционного SATA 2, работающего со скоростью, достигающей 3 Гбит/с, и в четыре раза быстрее в RAID 0.

Встроенные в конструкцию материнских плат комбинированные разъемы eSATA/USB расширяют возможности подключения внешних устройств.

Такие разъемы «2-в-1», кстати, выглядящие, практически, как обычные порты USB, способны обеспечить подключение внешних накопителей к компьютеру без необходимости дополнительного питания.

Для высокоскоростных устройств энергопитание может обеспечить USB-часть комбинированного разъема, а SATA - пропускную способность до 3 Гбит/с, что, впрочем, не исключает возможность использования традиционных USB-устройств.

В материнских платах верхнего уровня реализованы два контроллера независимых каналов LAN.

Это позволяет из 2х независимых LAN — адаптеров единый DUAL канал, обеспечивающий максимальную пропускную способность соединения. Также в этом сетевом решении использованы следующие технологии:

• Fault Tolerance, предотвращающая обрывы передачи данных и в случае отказа одного из каналов связи дублирует его вторым;
• Receive Side Scaling, равномерно распределяющая нагрузку между ядрами процессора при обработке сетевых пакетов и управлении потоками данных;
• Green Ethernet, автоматически управляющая питанием, что в зависимости от длины кабеля ЛВС позволяет сохранить до 10% энергии

Реализованная в материнских платах верхнего уровня технология Smart Dual LAN обеспечивает быструю и надежную связь за счет совместного использования двух адаптеров LAN. При этом осуществляется автоматический контроль и в случае необходимости автоматическое переключение между встроенными адаптерами, что гарантирует высокую скорость соединения и нулевое время простоя.

Если же первый адаптер вышел из строя, то в системах традиционных архитектур пользователь вынужден подойти к компьютеру и вручную осуществить переключение. В системах, поддерживающих технологию Smart Dual LAN, в случае выхода первого адаптера второй LAN адаптер автоматически перехватит соединение без участия пользователя и ручного переключения кабеля.

Управление компьютером призвана упростить технология Gigabyte Smart 6.

Данная технология разработана с максимально удобным для пользователя интерфейсом и является набором шести инновационных утилит:

• Smart QuickBoot,
• Smart QuickBoost,
• Smart Recovery,
• Smart DualBIOS,
• Smart Recorder,
• Smart TimeLock.

Эти утилиты позволяют проще и эффективнее управлять компьютером.

Технология Smart 6 предоставляет пользователю простым нажатием нескольких виртуальных кнопок мышью реализовать следующие возможности:

• поднять производительность,
• сократить время загрузки,
• управлять настройками безопасности и восстановления системы.

Обзор перспективных технологий, реализованных в материнских платах Gigabyte, продолжен  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Александр Беленький, глава представительства AMD в России, вице-президент по продажам в России и странах СНГ, согласился ответить на ряд вопросов, посвященных развитию бизнеса компании AMD в России и в Санкт-Петербурге.

Фото 1.  Александр Беленький,
глава представительства AMD в России,
вице-президент по продажам в России и странах СНГ  

Как вы оцениваете место АМД в России и, в частности, в Санкт-Петербурге?

Я оцениваю нас как компанию, которая предлагает в России самые современные технологии. Хотелось бы отметить, что за последний год, с лета прошлого года до лета этого года, в России нам удалось существенно продвинуться с точки зрения продажи мобильных решений. В потребительском сегменте рынка наша доля выросла на 10%, если год назад наша доля в продаже мобильных устройств – ноутбуки, нетбуки – составляла примерно 16%, то сейчас она составляет 26%.
   

За какой период?

Примерно за год. Взрывообразно процесс пошел примерно с августа, когда мы резко поднялись на новый уровень. На этом уровне мы активно идем вперед и в настоящее время. Основой успеха стали многоядерные ноутбуки, массовое предложение которых имеет место в большинстве российских магазинов, продающих компьютерную технику. Это касается всей страны, в том числе и Санкт-Петербурга. Я только что видел счета: “четыре ядра и четыре гига” – за 19990 рублей. Это результат наших усилий сделать ноутбуки доступными в тех ценовых диапазонах, которые были пользователям наиболее интересны.

Но, что важно, все это происходило фактически без нашего участия в сегменте нетбуков. Если углубиться в математику, то нетбуки составляют примерно 20% российского рынка, то есть доля в 26% была получена при том, что в сегменте нетбуков наша доля составляла примерно 3%. У нас не было специального нетбучного процессора, а были некоторые версии предыдущего поколения процессоров, которые можно было поставить в нетбук. Некоторые производители так и делали, но это были нишевые продукты. Теперь мы собираемся этим заниматься многопланово.
  

То есть, за год вы достигли доли 26%?

Точнее – 26.2%.
   

Это только по мобильным компьютерам?

Да, только по мобильным. Если брать нашу общую долю, то она выше – порядка 30%, потому что наша доля в настольных компьютерах выше.

Продолжение  в следующей части  данной статьи.     

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Продолжая тему решений для видеосвязи, раскрытую Борисом Поповым, директором по развитию бизнеса технологической группы Cisco TelePresence, следует отметить сообщение о новой настольной системе Cisco TelePresence EX60.

Эта система представляет собой уменьшенный вариант известной системы Tandberg EX90. И технологическая группа Cisco TelePresence ожидает и планирует, что спрос на систему Cisco TelePresence EX60 будет очень высоким.

Уверенность в осуществлении данных планов придает тот факт, что согласно результатам первого полугодия 2010 г. всего лишь за три месяца продаж системы Tandberg EX90 ее доля составила 10% от общего объема продаж терминального оборудования. Кстати, это в полтора раза больше доли хорошо себя зарекомендовавшей на рынке персональной видеосистемы HD Tandberg 1700 MXP.

А еще в докладе директора по развитию бизнеса технологической группы Cisco TelePresence была представлена 32-дюймовая система Cisco TelePresence System 500 (CTS 500-32). Данная система устанавливается на специальной стойке и ориентирована на использование в кабинетах топ-менеджеров. Утверждается, что эта система обеспечивает руководителю предприятия иллюзию личной встречи с собеседником.

В ближайшее время на рынке появится решение Cisco WebEx Meeting Center, поддерживающее видео высокого качества и высокого разрешения. Пользователи смогут не только видеть собеседников в полноэкранном режиме с высоким качеством изображения, но и совместно работать на своих настольных системах, а также легко подключаться к совещаниям Cisco TelePresence с помощью решения Cisco WebEx One Touch.

Новое решение имеет функцию ActivePresence (Активное Присутствие). Данная функция обеспечивает изображение всех участников встречи в нижней части экрана. При этом выступающий участник виден в полноэкранном режиме, но не теряется связь и с другими активными членами видеоконференции.

Однако когда начинает говорить другой участник, система автоматически пернастраивается и показывает уже его в полноэкранном режиме, а изображение предыдущего выступающего переносится в ленту, расположенную в нижней части экрана.

Функция ActivePresence работает и на системах Cisco TelePresence.

Рис. 4.  Эволюция терминалов корпоративного класса

А еще была представлена первая сервисная платформа TelePresence, получившая наименование  “Cisco TelePresence Exchange System”.

С помощью Cisco TelePresence Exchange System операторы связи могут оперативно разрабатывать и внедрять свои собственные “облачные” управляемые услуги TelePresence, предоставляемые на правах хостинга.

Кроме того, Cisco вывела на рынок решение, позволяющее преодолеть серьезное препятствие на пути распространения межкорпоративных услуг TelePresence. Благодаря глобальному каталогу Cisco TelePresence Directory, организации и конечные пользователи смогут увидеть, с кем можно связаться при помощи технологии TelePresence.

Закрывая мероприятие, Павел Теплов представил технологии контактного центра нового поколения. При этом в качестве одного из получивших широкое распространение инструментов коммуникаций с клиентами специалисты компании Cisco предлагают использовать социальные сети.

Оценивая эту возможность, необходимо отметить, что социальные сети в настоящее время переживают период бурного роста. тем не менее, в бизнесе они до сих пор используются весьиа редко. Однако они представляют собой эффективный инструмент взаимодействия с целевой аудиторией. При этом следует учитывать, что еженедельно в социальных сетях появляется более 3,5 млрд. сообщений.

Еще одним инструментом общения могут служить ресурсы. связанные с видо. Так, например, на YouTube ежеминутно загружается 20 часов видео.

Здесь следует напомнить, что в начале ноября 2010 года компания Cisco анонсировала программное обеспечение Cisco SocialMiner, помогающее компаниям находить существующих и новых заказчиков.  А еще данный инструмент помогает с ними взаимодействовать через социальные сети общего доступа и другие публичные форумы и блоги.

Кроме того, компания Cisco объявила настольную систему для совместной работы Cisco Finesse, работающую по технологии Web 2.0. Данная система, предназначенная для работы с заказчиками, выводит на экран специалиста всю необходимую информацию, что позволяет обслуживать заказчика быстрее и лучше.

В заключение следует отметить, что перечисленные продукты и технологии составляют лишь небольшую часть всех инноваций компании Cisco, обеспечивающих эффективные средства работы в сетях и направленных на существенное повышение эффективности бизнеса.
    

>>    Часть 1  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Новая инфраструктура виртуализации под названием Cisco Virtualization Experience Infrastructure (VXI) поможет решить многие из проблем, связанных с виртуализацией. Кроме того, данная разработка поможет расширить возможности виртуализации традиционных настольных систем, используемых для обработки мультимедийных данных и видео.

Cisco VXI предоставляет возможность сократить совокупную стоимость владения решениями для виртуализации ПК. Это обеспечивается за счет радикального увеличения количества виртуальных систем, поддерживаемых одним сервером.

О решении Cisco VXI рассказал системный инженер-консультант Cisco Константин Грибах. Он подчеркнул, что внедрение Cisco VXI позволит обеспечить оптимальное сочетание виртуализации десктопов с преимуществами технологий совместной работы.

Тщательно оттестированная система виртуализации настольных систем Cisco VXI включает в себя лучшие решения компаний Cisco, Citrix, EMC, NetApp, VMware и Wyse.

В настоящее время эта технология ориентирована на крупных корпоративных заказчиков, но в планах компании Cisco есть желание  предложить ее и пользователям домашних компьютерных систем.

В состав минимального комплекта Cisco VXI входят:

• сервер UCS, предназначенный для обработки данных коммутатор Cisco Nexus;
• маршрутизатор Cisco ISR,
• многоуровневый коммутатор для сетей хранения данных Cisco MDS;
• также тонкий клиент Cisco Cius.

Однако система может быть реализована и на существующем ЦОД необходимых конфигурации и мощности.

Доступный в настоящее время набор изделий Cisco VXI включает в себя еще и корпоративный планшетный компьютер Cisco Cius, и два терминальных клиента Cisco.

Рис. 3.  Решение Cisco VXI

Не оставили своим вниманием специалисты Cisco (фото 1) и ставшие традиционными решения видеосвязи. При этом центральное место среди них занимает технология Cisco TelePresence и реализующие ее аппаратно-программные решения.

С соответствующим сообщением выступил Борис Попов, директор по развитию бизнеса технологической группы Cisco TelePresence. Он представил обновленный комплект изделий, инноваций и услуг. Новые разработки компании Cisco призваны сделать технологию Cisco TelePresence и совместную работу с применением видео общедоступным.

Предлагаемые компанией Cisco инновации должны помочь заказчикам легко, быстро и без существенных финансовых затрат распространить видеотехнологии на все бизнес-процессы любого предприятия независимо от его размеров.

Все голосовые и видеопродукты Cisco будут изначально совместимы с набирающей популярность системой управления унифицированными коммуникациями Cisco Unified Communications Manager.

Здесь следует напомнить, что Cisco Unified Communications Manager существенно упрощает осуществление видеовызовов, позволяя устанавливать видеосвязь одним нажатием кнопки.

Остается добавить, что на второй квартал 2011 финансового года запланировано появление на рынке видеотелефона Cisco IP Video Phone E20. С его появлением оконечные устройства Tandberg также станут совместимы с решением Cisco Unified Communications Manager.

Оценивая представленные на проведенном мероприятии инновации, следует отметить, что в каждом выступлении особое внимание уделялось решениям, связанным с обработкой и передачей медиаконтента.

В следующей части  данной статьи приведены остальные новинки решений для обеспечения видеосвязи.
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

К проблеме значительных финансовых расходов, которые приходится тратить на поддержку и обслуживание, необходимо добавить опасности, связанные с рисками потери конфиденциальной информации, что может нанести непоправимый вред бизнесу.

Здесь необходимо напомнить, что потери важной информации часто могут быть связаны как со случайными уничтожениями файлов самими пользователями, так и возможными, пусть и редкими, сбоями аппаратно-программного обеспечения. Кроме того, с риском потери информации в ряде случаев связаны еще и ошибки управления, допущенные пользователями и даже IT-администраторами.

Как было установлено специальными исследованиями, до четверти корпоративных устройств теряются или похищаются в течение года, а это существенно осложняет работу, как отдельных пользователей, так и подразделений, и даже компаний в целом.

Кстати, согласно исследованиям аналитической компании Gartner часто бизнес-сотрудники рассматривают IT-подразделение в качестве самого серьезного препятствия на пути внедрения стиля мобильной работы. Часто это связано с опасениями руководства  за сохранность информации, а также трудностями администрирования.

Остается отметить, что все это крайне негативно отражается на бизнесе обладателей компьютерных систем.

Однако значительную часть проблем, связанных с эксплуатацией корпоративной техники, можно решить уже на этом этапе развития компьютерных технологий.  Для этого достаточно внести соответствующие коррекции в стратегию развития IT-подразделений.

Одним из таких ключевых изменений, способных решить множество существующих проблем, связанных с информатизацией бизнеса,  может стать широкая виртуализация рабочих мест. В результате осуществления виртуализации произойдет отделение логического рабочего места сотрудника от физического, рабочего.

При этом физические устройства могут быть разными. Программные приложения могут быть расположены в наиболее оптимальном месте. Они могут быть расположены либо в локальном устройстве, либо в удаленном ЦОДе. Доступ к логическому рабочему месту и приложениям обеспечивается через компьютерную сеть.

По прогнозам Gartner, виртуализация настольных систем может существенно сократить расходы финансовых и людских ресурсов, затрачиваемых на поддержку персональных компьютеров на 51% на каждого пользователя. Это тем более важно, что, как показывают проведенные исследования, доля данной статьи расходов в IT-бюджетах компаний, связанных с обслуживанием ПК, составляет примерно 67%, то есть до двух третий всех расходов. А эти средства можно потратить на развитие бизнеса, например, на его дальнейшую, еще более углубленную информатизацию.    

В дополнение к экономии немалых финансовых ресурсов, виртуализация настольных систем помогает более эффективно защищать корпоративную интеллектуальную собственность. Это обеспечивается, например,  за счет размещения информации не на физических пользовательских устройствах, где часто трудно осуществить защиту конфиденциальной информации, а в ЦОД, снабженных соответсвующими средствами охраны информации. Следует добавить, что конечные пользователи смогут самостоятельно выбирать средсва  доступа к виртуальному компьютеру.

Необходимо отметить, что анализ преимуществ данного подхода позволяют прогнозировать усиление тенденций к виртуализации компьютерных систем. И действительно, по прогнозу Gartner в соответствии с существующими тенденциями уже к 2013 году по моделем виртуализации будут управляться более трети корпоративных персональных компьютеров.

Рис. 2.  Формирование и доставка медиапотока

Тем не менее, к сожалению, до последнего времени внедрению виртуальных настольных систем мешали многие факторы. Одним из основных является фрагментированность существующих решений. Кроме того,  свой отрицательный вклад оказывает еще и сложность, а порой и невозможность использования технологий совместной работы.

Часть проблем позволит решить новая инфраструктура виртуализации под названием Cisco Virtualization Experience Infrastructure (VXI).

Некоторые характеристики Cisco VXI описаны  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3