Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

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

Рассматриваемый ноутбук Thunderobot 911 Plus G2 Max укомплектован предварительно установленными программами, облегчающими настройку и эксплуатацию данной высокопроизводительной системы. Среди них, например, операционная система Windows 11 Pro и версия Microsoft Office (по-видимому триал-версия). Кроме того, установлены демонстрационные игровые программы, средства настройки видеоподсистемы и ряд других программ. А еще в комплекте программного обеспечения присутствует интересная и весьма полезная фирменная утилита Control Center 3.0. С помощью этой утилиты пользователь может задавать режимы работы ноутбука и его системы охлаждения электронных компонентов.

Рис. 14. Главная страница утилиты Control Center 3.0
             (кликнуть мышью для увеличения картинки)

На главной странице утилиты Control Center 3.0 (рис. 14) находятся иконки шести функциональных блоков. Они позволяют выбрать следующие режимы:

• “Power Modes” — уровень производительности компьютерной системы,
• “FlexiKey” — переназначение клавиш,
• “LED Keyboard” — режимы подсветки клавиатуры,
• “GPU Overclocking” — режимы разгона (overclocking) GPU,
• “Fan Speed Control” — установка скоростей вращения вентиляторов,
• “Preference” — дополнительные опции.

Рис. 15. Страница “Power Modes” утилиты Control Center 3.0
             (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Выбор блока “Power Modes” (стр. 14) обеспечивает доступ к выбору одного из четырех режимов мощности компьютерной системы (рис. 15):

• «Производительность»,
• «Энергосбережение»
• «Развлечения»,
• «Тихо».

Рис. 16. Страница “FlexiKey” утилиты Control Center 3.0
             (кликнуть мышью для увеличения картинки)

В блоке “FlexiKey” (стр. 14) пользователю предоставляется возможность назначить клавишам клавиатуры и кнопкам мыши желаемые функции, отличные от стандартных (стр. 16).

Рис. 17. Страница “LED Keyboard” утилиты Control Center 3.0
             (кликнуть мышью для увеличения картинки)

С помощью “LED Keyboard” (стр. 14) фирменной утилиты Control Center 3.0т можно выбрать любой из более десятка доступных цветов (стр. 17). Кроме того, можно установить необходимую яркость из четырех возможных уровней (стр. 17). Кстати, если не печатать на клавиатуре в течение примерно 30 секунд, то подсветка автоматически выключается. Имеется возможность установки времени ее отключения по таймеру (стр. 17).

Рис. 18. Страница ”GPU Overclocking” утилиты Control Center 3.0
             (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Блок “GPU Overclocking” (стр. 14) ориентирован на любителей разгона (overclocking). В этом разделе пользователь ноутбука может менять режимы работы GPU в лице Nvidia GeForce RTX 4060 Laptop GDDR6 8 Гбайт. Можно осуществлять независимой разгон ядра и памяти при контроле температуры GPU (стр. 18).

Рис. 19. Страница ”Fan Speed Control” утилиты Control Center 3.0
             (кликнуть мышью для увеличения картинки)

В “Fan Speed Control” (стр. 14) задаются режимы работы средств поддержки оптималных температурных режимов в лице встроенных вентиляторов кулеров. Управление скоростью их вращения осуществляется в трех возможных вариантах (стр. 19):

• “Автоматический”,
• “МАКСИМУМ”,
• “Ручной”.

В режиме “Автоматический” работа кулерных вентиляторов задается встроенными датчиками. В режиме “МАКСИМУМ” значения скоростей вращения вентиляторов устанавливаются максимальными и не зависят от показаний датчиков. В режиме “Ручной” пользователь сам в ручном режиме задает значения скоростей вращения вентиляторов кулеров.

Рис. 20. Страница “Preference” утилиты Control Center 3.0
             (кликнуть мышью для увеличения картинки)

В “Preference” (стр. 14) можно установить пределы зарядки аккумулятора (стр. 20). Кроме того, можно изменить функции некоторых клавиш клавиатуры (стр. 20), а также включить фильтр (стр. 20) синего света с целью снижения негативного воздействия экрана дисплея на глаза.

В следующей части  данной статьи — заключение

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

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

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

Производительность

Оценки производительности подсистем ноутбука Thunderobot 911 Plus G3 Pro были выполнены с помощью популярных тестовых программ: AIDA64 v.6.92.6632, CrystalDiskMark 8.0.1 x64, CPU-Z Ver.2.08.0.x64, PerformanceTest 11.0 (PassMark).

Результаты приведены на рис. 21 – рис. 23:

• рис. 21 — оценки производительности встроенных в процессор видеосредств Intel Iris Xe Graphics (в одноканальном варианте ОЗУ — Intel UHD Graphics) и видеосредств GPU Nvidia GeForce RTX 4060 с GDDR6 8 Гбайт,
• рис. 22 — оценки подсистемы оперативной памяти (один SO-DIMM Samsung DDR5-4800 16 Гбайт),
• рис. 23 — оценки скоростных параметров накопителя M.2 SSD (SSST CL5-8D512).

Рис. 21. Оценки встроенных и дискретных видеосредств
             (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 22. Оценки подсистемы ОЗУ

Рис. 23. Оценки скоростных параметров SSD
             (кликнуть мышью для увеличения картинки)

На рис. 24 представлены оценки производительности мобильного процессора Intel Core i5-13500H, на основе которого создана архитектура рассматриваемого ноутбука, и сравнение его с процессором Intel Core i9-11900K для настольных систем. Как следует из приведенных оценок, полученных в процессе выполнения данного теста, мобильный процессор в однопоточном режиме показал свое 8% преимущество, а в многопоточном — практически равен своему сопернику, уступая ему менее 0,4%.

Рис. 24. Оценки производительности CPU Intel Core i5-13500H

Рис. 25. Оценки производительности подсистем тестируемых компьютеров
             (кликнуть мышью для увеличения картинки)

На рис. 25 представлены оценки производительности подсистем ноутбука Thunderobot 911 Plus G3 Pro, выполненные с помощью тестовой программы PerformanceTest 11.0. Эти данные вместе с результатами тестирования трех других компьютеров были сведены в таблицу 2 для сравнения и анализа.

Итак, первый компьютер — это рассматриваемый в данной статье ноутбук Thunderobot 911 Plus G3 Pro. Создан, как подробно описывалось выше, на основе процессора Intel Core i5-13500H (ядер/потоков — 12/16, кэш — 18 Мбайт, тактовая частота — до 4,7 ГГц, TDP — 45 Вт) с гибридной видеоподсистемой, состоящей из Intel Iris Xe Graphics (в 1-канальном варианте ОЗУ — Intel UHD Graphics) и Nvidia GeForce RTX 4060 с GDDR6 8 Гбайт. В данной модели ноутбука (JT009R00BRU) используются один SO-DIMM Samsung DDR5-4800 16 Гбайт (второй слот оставлен свободным для выполнения апгрейда силами пользователя) и один твердотельный накопитель SSSTC SSD 512 Гбайт (M.2 2280, PCIe 4.0 x4).

Второй компьютер — компактная настольная система Intel NUC10i5FNKPA. Основой архитектуры данного компьютера является мобильный процессор Intel Core i5-10210U (ядер/потоков — 4/8, кэш — 6 Мбайт, тактовая частота — до 4,2 ГГц, TDP — 15 Вт) с Intel UHD Graphics. В этом компьютере используются два SO-DIMM Kingston DDR4-2666 по 4 Гбайт (общий информационный объем — 8 Гбайт) и один M.2 2280 SSD с интерфейсом PCIe 3.0 x4 (после очередной модернизации — Intel SSD 720p 2048 Гбайт).

Третий компьютер — компактная настольная система Intel NUC8i7INHJA. Основой архитектуры данного компьютера является мобильный процессор Intel Core i7-8565U (ядер/потоков — 4/8, кэш — 8 Мбайт, тактовая частота — до 4,6 ГГц, TDP — 15 Вт) с Intel UHD Graphics 620. Но несмотря на присутствие встроенных средств, за видео в этой настольной системе отвечает решение на дискретных элементах, представленных Radeon 540X с 2GB GDDR5. В дополнение к этому в компьютере используются оперативная память, выполненная на основе встроенных чипов LPDDR3-2133 1.2V с общим информационным объемом 8 Гбайт, и один M.2 2280 SSD с интерфейсом PCIe 3.0 x4 (после очередной модернизации — Intel SSD 720p 1024 Гбайт).

Четвертый компьютер — ноутбук HP ENVY 17. Создан на основе мобильного процессора Intel Core i7-2630QM (ядер/потоков — 4/8, частота — 2 ГГц, кэш L3 —6 Мбайт). В этом компьютере после его очередной модернизации используются два SO-DIMM DDR3 по 8 Гбайт и два 2,5” SSD SATA, представленных моделями SSD 200 Гбайт (диск C) и SSD 1 Тбайт (диск D).

Таблица 2.  Оценки производительности подсистем компьютеров 

А еще необходимо добавить, что кроме указанных тестов, ноутбук Thunderobot 911 Plus G3 Pro без каких-либо проблем воспроизводил файлы аудио и видео разных форматов, включая 2D и 3D разрешения Full HD и 4К.

Высокие результаты данный ноутбук показал и в играх. Известно, что они нередко требуют очень больших ресурсов, среди которых главными являются производительность процессора и производительность видеоподсистемы. Так, например, при установке высоких настроек в популярных играх удалось достичь следующих высоких показателей:

• Control — до 125 fps,
• God of War — до 75 fps,
• Atomic Heart — до 68 fps,
• Cyberpunk 2077 — до 85 fps и т. п.

В следующей части  данной статьи — заключение

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

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

Семейство своих высокопроизводительных игровых компьютеров компания Haier недавно дополнила очередной интересной новинкой — высокопроизводительным ноутбуком Thunderobot 911 Plus G3 Pro. Этот ноутбук представлен в России моделью JT009R00BRU. Отличительной особенностью данного изделия являются: 17,3″ дисплей FHD с матрицей типа AHVA IPS, поддерживающей режим 144 Гц, процессор Intel Core i5-13500H, видеоподсистема со встроенной в процессор графикой и с GPU Nvidia GeForce RTX 4060 с GDDR6 8 Гбайт, ОЗУ с DDR5-4800 16 Гбайт (установлен 1 модуль SODIMM, второй слот оставлен свободным), накопитель M.2 SSD 512 Гбайт.

В комплект поставки указанного устройства входят:

• ноутбук Thunderobot 911 Plus G3 Pro,
• адаптер питания 230 Вт, обеспечивающий на выходе 20 В и ток до 11,5 А,
• электрический кабель для адаптера с вилкой европейского стандарта,
• краткое руководство пользователя,
• гарантийный талон,
• декоративный стикер,
• винты для фиксации дополнительного 2,5” SSD.

Рис. 1.  Ноутбук Thunderobot 911 Plus G3 Pro
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 2.  Основные компоненты ноутбука Thunderobot 911 Plus G3 Pro
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 3.  Характеристики процессора ноутбука Thunderobot 911 Plus G3 Pro

Рис. 4.  Характеристики ОЗУ ноутбука Thunderobot 911 Plus G3 Pro

Рис. 5.  Характеристики GPU Nvidia GeForce RTX 4060
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 6.  Объем дисковой подсистемы ноутбука Thunderobot 911 Plus G3 Pro
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 7.  Оценки производительности процессора ноутбука Thunderobot 911 Plus G3 Pro

Рис. 8.  Скоростные возможности дисковой подсистемы ноутбука Thunderobot 911 Plus G3 Pro
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Как следует из полученных в процессе экспресс-тестирования оценок, ноутбук Thunderobot 911 Plus G3 Pro обладает очень высокой производительностью. 

Виктор  Рудометов 
Евгений  Рудометов 

 >>    Часть 2 
  

Особенности эксплуатации

Выбирая оптимальный модуль, следует помнить, что правильно выбранные и правильно эксплуатируемые модули Пельтье являются эффективными средствами. Они способны обеспечить температуры корпусов охлаждаемых элементов ниже температуры окружающей среды. Но это обстоятельство может породить и ряд проблем, часть из которых рассмотрена ниже.

Используемые средства, представленные, как правило, соответствующими радиатором и вентилятором, должны не только рассеивать довольно мощный тепловой поток, но и обеспечивать низкий уровень температуры горячей стороны модуля Пельтье. Связано это с тем, что, вообще говоря, термоэлектрический модуль обеспечивает именно разность температур горячей и холодной своих сторон. Поэтому, чем ниже удается обеспечить с помощью радиаторов/вентиляторов температуру горячей (Th) стороны модуля Пельтье, тем ниже будет температура холодной его стороны (Tc). И в тех случаях, когда традиционные устройства поддержания тепловых режимов не обладают необходимыми параметрами, решением может стать использование мощных средств водяного охлаждения. Здесь уместно еще раз напомнить, что температура холодной стороны модуля, а, следовательно, и прилегающей поверхности охлаждаемого объекта, зависит как от разности температур, так и от величины температуры на горячей стороне этого модуля.

Кстати, следует обратить внимание, что, выбирая подходящий по мощности хладообразования модуль Пельтье, необходимо обеспечить использование всей поверхности горячей и холодной сторон. В противном случае части модуля, не соприкасающиеся с поверхностью защищаемого объекта, например, кристалла процессора, будут только расходовать электроэнергию и выделять тепло, снижая общую эффективность охлаждения (рис. 2, где FAN — вентилятор, M.P. — модуль Пельтье, CPU — процессор, Socket — процессорный разъем).

Рис. 2. Некорректное использование модулей Пельтье большой площади
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Если же площадь, холодной стороны модуля, сделанной из керамики, превышает площадь контакта с охлаждаемым объектом, то необходимо применять промежуточные теплопроводящие пластины достаточных размеров и толщины. Кстати, пластина большой площади позволяет использовать для охлаждения объекта несколько модулей Пельтье, размещенных в одной плоскости, правда, при условии одинаковой их толщины (высоты). Очевидно, что для улучшения взаимного термоконтакта между указанными элементами следует применять качественную термопасту. И, конечно, промежуточная пластина должна быть сделана из материала, обладающего хорошей теплопроводностью. Это может быть алюминий, но предпочтительнее использовать все-таки медь (Cu).

К сожалению, этим не исчерпываются все проблемы использования модулей Пельтье, применяемых, например, в составе кулеров. Дело в том, что архитектура современных сверхсложных чипов (CPU, GPU и т. п.) и работа поддерживающих их системных программ предусматривают изменение энергопотребления в зависимости от загрузки. Это позволяет оптимизировать энергопотребление, что, кстати, предусмотрено также и стандартами энергосбережения, встроенными в аппаратно-программное обеспечение современных компьютеров. В обычных условиях оптимизация работы процессора благотворно сказывается как на тепловом режиме самого процессора, так и общем тепловом балансе. Однако следует отметить, что режимы с периодическим изменением энергопотребления могут плохо сочетаться со средствами охлаждения процессоров, использующих модули Пельтье. Это связано с тем, что простейшие кулеры Пельтье, получившие наибольшее распространение, как правило, рассчитаны на непрерывную работу. Поэтому в случае перехода процессора в режим пониженного энергопотребления и соответственно тепловыделения возможно значительное снижение температуры корпуса процессора, а также и его полупроводникового кристалла. Переохлаждение ядра процессора может вызвать в некоторых случаях временное прекращение его работоспособности, и как результат, стойкое зависание компьютера. Необходимо напомнить, что в соответствии с документацией фирмы Intel минимальная температура, при которой гарантируется корректная работа  процессоров, обычно составляет +5°С, хотя, как показывает практика, они прекрасно работают и при более низких температурах.

А еще, как это уже отмечалось ранее, низкие температуры могут привести к конденсации влаги из воздуха. Вода образуется на холодных частях системы охлаждения. Такими частями являются холодная сторона модуля Пельтье, а, следовательно, и охлаждаемая поверхность защищаемого объекта, например, корпуса процессора. Кроме того, в случае использования теплопроводящей пластины вода конденсируется еще и на ней. Бороться с данным физическим эффектом можно изоляцией холодных участков системы охлаждения от окружающего воздуха. Сделать это можно, например, с помощью губчатой резины, пластика или специальной пены (рис. 3).

Рис. 3. Изоляция холодных участков системы охлаждения
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Некоторые проблемы могут возникнуть и в результате работы ряда встроенных функций, например, тех, которые осуществляют управление вентиляторами кулеров. В частности, режимы управления энергопотреблением процессора в некоторых компьютерных системах предусматривают изменение скорости вращения охлаждающих вентиляторов через встроенные аппаратные средства материнской платы. В обычных условиях это значительно улучшает тепловой режим процессора компьютера, оптимизируя условия его работы. Однако в случае использования простейших кулеров Пельтье, в конструкции которых не предусмотрены температурные датчики и средства контроля, уменьшение скорости вращения может привести к ухудшению теплового режима с фатальным результатом для процессора уже вследствие его перегрева работающим модулем Пельтье. Это связано с тем, что он, как это показано ранее, кроме выполнения функций теплового насоса, сам является еще и мощным источником дополнительного тепла.

Для того чтобы исключить проблемы с режимами изменяемого энергопотребления, вызывающих конденсацию влаги из воздуха и возможное переохлаждение, а в некоторых случаях даже перегрев защищаемых элементов, таких как процессоры компьютеров, следует отказаться от использования подобных режимов и ряда встроенных функций. Однако как альтернативу можно использовать системы охлаждения, предусматривающие интеллектуальные средства управления кулерами Пельтье. Такие средства могут контролировать не только работу вентиляторов, но и изменять режимы работы самих термоэлектрических модулей, используемых в составе активных кулеров. В простейшем случае это может быть миниатюрное термореле на основе биметаллической пластины, укрепленное на модуле Пельтье и управляющее работой его охлаждающего вентилятора.

Остается добавить, что периодически появляются сообщения об экспериментах по встраиванию миниатюрных модулей Пельтье непосредственно в микросхемы процессоров для охлаждения их наиболее критичных структур. Такое решение способствует лучшему охлаждению за счет снижения теплового сопротивления и позволяет значительно повысить рабочую частоту и производительность процессоров.

Конечно, работы по совершенствованию систем обеспечения оптимальных температурных режимов электронных элементов ведутся многими исследовательскими лабораториями. И системы охлаждения, предусматривающие использование термоэлектрических модулей Пельтье, некоторые специалисты считают чрезвычайно перспективными. Что касается реализации подобных систем, то эта тема будет продолжена в следующей статье, в которой будут рассмотрены примеры серийных компьютерных кулеров.

           (кликнуть мышью для увеличения картинки)  

>>    Часть 1 
      

Сокращенные версии статьи: 

• Выбор и особености эксплуатации модулей Пельтье.
• Выбор и особенности эксплуатации модулей Пельтье. / IT-Expert. 2023, №1  
• Элементы Пельтье для систем охлаждения чипов. / Вы и ваш компьютер. 2022, №12, с.19-22 

В статьи были использованы материалы книг:

• «PC: Overclocking, Optimization, & Tuning, Second Edition». — USA: A-LIST
• «PC: Hardware Tuning & Acceleration». — USA: A-LIST
• «PC: настройка, оптимизация разгон» Изд.2-е, доп. — СПб.:  BHV-Санкт-Петербург
• “Форсирование аппаратных средств РС”. — СПб.: БХВ-Петербург

Виктор  Рудометов
Евгений  Рудометов

(кликнуть мышью для увеличения картинки)   

Вступление

Для охлаждения сверхсложных чипов, примером которых могут служить современные центральные и графические процессоры, используются различные охлаждающие средства. Обычно они представлены объемными радиаторами разного дизайна, термически контактирующими с корпусами указанных микросхем, и соответствующими вентиляторами, призванными отводить тепло от этих радиаторов. Повысить эффективность подсистемы охлаждения подобных чипов можно добавлением в традиционные конструкции кулеров специальных термоэлектрических модулей, представленных полупроводниковыми модулями Пельтье.

Полупроводниковые модули Пельтье (далее — модули Пельтье), применяемые в составе средств охлаждения электронных элементов, обладают сравнительно высокой надежностью. Они в отличие от холодильников, созданных по традиционной компрессионной технологии, обычно, за редким исключением, не имеют сложных движущихся частей.

(кликнуть мышью для увеличения картинки)

А благодаря возможности каскадного включения указанные модули позволяют довести температуру корпусов защищаемых электронных элементов до очень низких, даже отрицательных значений. Это, кстати, возможно даже при значительной электрической и тепловой мощности охлаждаемых чипов.

(кликнуть мышью для увеличения картинки)

Для обеспечения высокой эффективности подсистем охлаждения и достижения низких значений температуры корпусов защищаемых чипов достаточно грамотно подобрать соответствующие модули и обеспечить их корректное использование.

Некоторые детали теории термоэлектрического охлаждения, лежащие в основе полупроводниковых модулей Пельтье, были рассмотрены в предыдущей статье. Там же были приведены и некоторые примеры образцов модулей, внутреннее устройство и дизайн некоторых моделей, а также приведен ряд основных электрических и эксплуатационных характеристик, которые следует учитывать при конструировании оптимальных вариантов охлаждающих подсистем.

Однако, как и можно было бы ожидать, кроме очевидных преимуществ, модули Пельтье, конечно же, обладают и рядом специфических свойств и характеристик. Их необходимо учитывать при выборе и использовании модулей Пельтье в составе охлаждающих средств. Часть из них были уже отмечены в упомянутой предыдущей статье. Но для корректного применения модулей Пельтье они требуют более детального рассмотрения. Так, например, следует принимать в расчет не только тепловую мощность защищаемых объектов и мощность хладообразования термоэлектрических модулей, но и теплообразование самих модулей, что требует также отвода. Остается добавить, что есть еще проблема конденсации влаги из окружающей среды. Все это и станет объектами рассмотрения в этой статье.

Итак, начнем разбираться в тонкостях выбора и использования полупроводниковых модулей Пельтье, используемых для охлаждения мощных чипов в лице центральных и графических процессоров настольных компьютеров.

Особенности выбора модулей Пельтье рассмотрены  в следующей части  данной статьи.

(кликнуть мышью для увеличения картинки)  

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

Часть 4 
  

MIPS и ARM
    

MIPS (сокращение от названия соответствующего проекта Стэнфордского университета — Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) — система команд и микропроцессорных архитектур, разработанных компанией MIPS Computer Systems в соответствии с концепцией проектирования процессоров RISC. Ранние модели процессоров имели 32-битную структуру, позднее появились его 64-битные версии. Существует несколько наборов команд: MIPS32, MIPS64, microMIPS и nanoMIPS. Помимо этого, доступны дополненные наборы инструкций и модели процессоров. С середины до конца 1990-х годов каждым третьим микропроцессором на рынке был процессор под управлением MIPS. В настоящее время различные реализации MIPS используются в основном во встроенных системах, например, в шлюзах, маршрутизаторах, во встраиваемых системах, контроллерах, смартфонах, игровых приставках, видеоплеерах.

Процессоры архитектуры MIPS разработали и выпустили многие компании, среди которых Broadcom, NEC, Realtek, Toshiba. В мае 2015 года российская компания Байкал Электроникс (Baikal Electronics) объявила о тестировании своего первого продукта, процессора Baikal-T1 на ядре MIPS Warrior. В этом же году был выпущен первый коммерческий продукт на этом процессоре. Данный процессор ориентирован на широкий класс изделий, среди которых мультимедийные центры, роутеры, маршрутизаторы, промышленные контроллеры и т. п. 

 Процессор Baikal-T1
 (Википедия)

ARM (Advanced RISC Machine — усовершенствованная RISC-машина) — система команд и семейство описаний, а также готовых топологий 32-битных и 64-битных микропроцессорных/микроконтроллерных ядер, разрабатываемых компанией ARM Limited. Среди лицензиатов готовых топологий ядер ARM много известных компаний, среди которых, например, AMD, Apple, Analog Devices, Intel, Marvell, NXP, STMicroelectronics, Samsung, LG, MediaTek, Qualcomm, Sony, Texas Instruments, Nvidia, HiSilicon, Байкал Электроникс. При этом многие лицензиаты проектируют собственные топологии ядер на базе системы команд ARM. Многие специалисты считают процессоры ARM перспективными для использования и в серверах. В настоящее время процессоры ARM широко используются в потребительской электронике: в смартфонах, мобильных телефонах, плеерах аудио и видео, игровых консолях, калькуляторах, умных часах и компьютерных периферийных устройствах, таких, как жесткие диски или маршрутизаторы. Эти процессоры имеют низкое энергопотребление, поэтому находят широкое применение во встраиваемых системах и преобладают на рынке мобильных устройств, для которых данный фактор критически важен. Кстати, российская компания Байкал Электроникс разработала микропроцессор Baikal-M (BE-1000) на базе 8 ядер ARM Cortex-A57 и GPU Mali-T628. В 2020 году были представлены ARM-процессоры Baikal-M/2, Baikal-M/2+ и Baikal-S (16 нм техпроцесс, 48 ядер ARM-Cortex A75 с частотой 2 ГГц). Модели этого семейства ориентироаны на мобильные и настольные компьютерные системы, а Baikal-S — на рабочие станции и серверы.

Оценивая особенности архитектур CISC и RISC, необходимо отметить, что они находятся в постоянном развитии. Более того, в своей эволюции каждая из них часто заимствует достоинства и решения соперника. Таким образом, в некоторых процессорах можно найти узлы и технологии обеих архитектур, что делает их, по сути, гибридными.

 Процессор Baikal-M
 (Википедия)

В следующей части  — о гибридах и развитии.

>>    Часть 6 
      

Евгений Рудометов 
 

Часть 3 
  

В заключение необходимо подчеркнуть, что полученные результаты, как и предполагалось, демонстрируют значительную зависимость параметров подсистем от используемых в них модулей. Производительность действительно увеличивается при использовании более совершенных модулей SO-DIMM и M.2 SSD.

При этом особенно удивительно, что вариант с менее скоростными, но более емкими модулями оперативной памяти, оказался производительнее по сравнению со штатным вариантом. Действительно, замена в подсистеме ОЗУ мини-ПК NUC10i5FNKPA2 штатных модулей SO-DIMM DDR4-2400 от Kingston (Kingston KVR26S19S6/4) на альтернативный вариант в лице SO-DIMM DDR4-2400 от Micron (Crucial CT16G4SFD824A) привела к ускорению операций чтения примерно на 12%, операций записи — на 8%.

Замена же штатного накопителя M.2 SSD от Kingston на более скоростную и более емкую модель M.2 SSD от Intel показала еще более впечатляющие результаты ускорения. Действительно, последовательное чтение — рост в 3,2 раза, последовательная запись — рост в 1,8 раза, а для случайных операций увеличение оказалось еще более значительным — более чем двукратное. Все это особенно важно для задач, которым требуется оперативный доступ к внутреннему накопителю для быстрого чтения и записи данных.

Остается добавить, что полученные оценки демонстрируют результаты модернизации готовой системы Intel NUC 10. Однако все это ни в коей мере не умаляют достоинств готовых решений с установленными производителем аппаратно-программными компонентами, обеспечивающими работу «сразу из коробки». Окончательный выбор же между полностью готовым к работе мини-ПК и соответствующим набором, требующим доукомплектования недостающими компонентами, остается за потенциальным пользователем.

Итак, если «крестовая» отвертка, внутренние разъемы, компьютерные компоненты, а также перспектива самостоятельной установки 64-разрядной операционной системы Microsoft Windows 10 в вариантах Home или Pro или же более современных версий в лице Microsoft Windows 11 не пугают, то свой взгляд можно и даже, пожалуй, целесообразно остановить на одной из моделей Kit. Это позволит сразу скомпоновать оптимальную для планируемых задач систему, установив соответствующие модули оперативной и энергонезависимой памяти. При этом на сайте Intel нетрудно найти перечень верифицированных моделей всех недостающих компонентов, сознавая, впрочем, что указанными вариантами список совместимых элементов не исчерпывается. И конечно, на сайте производителя есть еще и документы с описанием моделей и подробные пошаговые инструкции всех необходимых операций сборки, настройки и модернизации Intel NUC 10 силами профессионалов и опытных компьютерных энтузиастов. Ну а для других пользователей, которые не хотят или не могут самостоятельно заниматься компьютерным конструированием, есть полностью готовые к использованию модели Mini PC. При этом независимо от сделанного выбора следует помнить, что у пользователей всегда имеется возможность поменять модули оперативной памяти, накопители, а также варианты операционных систем, независимо от выбранных моделей Kit или Mini PC, выполненных как в конструктиве Slim, так и Tall.

>>    Часть 1 
      

Сокращенные версии статьи: 

• Стоит ли апгрейдить Intel NUC 10? 
• Стоит ли апгрейдить Intel NUC 10? / IT-Expert. 2022, №4, с.38-43 
• Модернизация Intel NUC. / Вы и ваш компьютер. 2021, №4, с.12-16

Дополнительные материалы: 

• Экспресс-тест Intel NUC10 Performance Mini PC 
• Архитектура мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA 
• Производительность Intel NUC10i5FNKPA 
• 32GB vs 8GB в Intel NUC10i5FNK 
• Intel NUC10i5FNK: Kit и Mini PC 
• Архитектура мини-ПК Intel NUC8i7INHJA 
• Экспресс-тест Intel SSDPEKKW020T8
• M.2 SSD Intel 760p 2TB 
• Модули Crucial CT16G4SFD824A в Intel NUC7i7BNHX1 

Евгений Рудометов 
 

Часть 2 
  

Как и предсказывалось, не менее интересные результаты были получены в процессе модернизации дисковой подсистемы Intel NUC 10. В исследовании использовались две конфигурации дисковой подсистемы: 256 Гбайт и 2048 Гбайт. При этом в конфигурации данного компьютера были сохранены штатные модули ОЗУ в лице двух модулей Kingston KVR26S19S6/4 с общим объемом 8 Гбайт.

Первая конфигурация с информационным объемом дисковой подсистемы 256 Гбайт является штатной и представлена модулем M.2 Kingston SSD 256 GB (модель Kingston U-SNS8154P3/256GJ). Об этом накопителе из документов его производителя известно лишь то, что Kingston U-SNS8154P3/256GJ — это “M.2 2280 x2 256 GB SSD” c “PCIe Gen. 3 NVMe 1.2”. К сожалению, для пользователей подобных изделий нет очень важных показателей. К ним относятся, например, скоростные параметры, время наработки на отказ (MTBF) и данные об износоустойчивости (ресурс перезаписи данных, TBW). Не помешала бы пользователям и информация об энергопотреблении, примененном контроллере, особенностях кэширования информации и типе используемых микросхем флеш-памяти, влияющих на скорость обработки данных. Кстати, даже при наличии в архитектуре мини-ПК четырех линий PCIe подключение этого накопителя выполняется только через две линии PCIe. Это обстоятельство не позволяет надеяться на очень высокие значения скоростей чтения/записи, что, впрочем, подтверждается тестированием, результаты которого приведены ниже. Внешний вид этого накопителя (далее — SSD 256 GB) представлен на рис. 7.

Вторая конфигурация с информационным объемом дисковой подсистемы 2048 Гбайт представлена модулем M.2 Intel SSD 2048 GB — Intel SSD 760p Series 2.048 TB, в каталоге данное изделие обозначено как модель SSDPEKKW020T8. Как следует из технических документов, приведенных на сайте производителя этого накопителя, данный модуль SSD создан на основе микросхем 3D NAND, форм-фактор — M.2 2280, интерфейс — PCIe NVMe 3.1 x4. Подключение этого изделия в Intel NUC 10 осуществляется через четыре линии PCIe Gen. 3, что вместе с используемыми элементами и реализованными технологиями обеспечивает очень высокие скоростные характеристики накопителя. Действительно, объявлены производителем следующие скоростные параметры: последовательные чтение/запись — 3230/1625 Мбайт/с, случайные чтение/запись — 340000/275000 IOPS. Энергопотребление этого накопителя: активный режим — 70 мВт, режим простоя — 25 мВт. Параметры надежности: время наработки на отказ (MTBF) — 1,6 млн час, износоустойчивость (TBW) — 576 Тбайт. Внешний вид этого накопителя (далее — SSD 2048 GB) представлен на рис. 7 вместе со штатным модулем SSD 256 GB.

Рис. 7. Модули SSD 256 GB и 2048 GB
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Прежде, чем перейти к результатам исследования дисковой подсистемы с SSD 256 GB и SSD 2048 GB, необходимо еще раз напомнить, что архитектура и конструктив мини-ПК NUC10i5FNKPA2, а также родственного ему набора NUC10i5FNK2, предусматривают наличие только одного накопителя. Для полноценной работы компьютера, конечно, требуется еще и наличие операционной системы, установленной на этот накопитель.

В случае SSD 256 GB никаких аппаратно-программных проблем не возникает, так как этот накопитель является частью штатного комплекта NUC10i5FNKPA2. На этот накопитель операционная система уже установлена производителем данного устройства, что и обеспечивает потенциальному пользователю работу «из коробки». После добавления к операционной системе тестовых программ можно практически сразу переходить к исследованию возможностей компьютера.

А вот с SSD 2048 GB все несколько сложнее. На этот изначально «пустой» SSD до его  тестирования следует установить операционную систему и, конечно, тестовые программы. Вообще говоря, для опытного пользователя это не является сложной проблемой. Однако для корректного сравнения между собой обоих накопителей SSD целесообразно иметь на них одинаковое системное и прикладное программное обеспечение. Как вариант, формирование необходимого программного обеспечения на SSD 2048 GB можно осуществить через операцию клонирования SSD 256 GB.

Операцию клонирования можно выполнить разными способами. Самым простым и оптимальным является использование специального внешнего контейнера под M.2 SSD с внутренним интерфейсом PCIe x2/x4 и внешним интерфейсом USB 3. Однако в данном случае указанная операция была выполнена на мини-ПК NUC8i7INHJA. Эта модель, выпущенная в корпусе Tall, допускает установку двух накопителей: M.2 SSD и 2.5” HDD/SSD. При выполнение операции клонирования системным диском выступил встроенный 2,5” HDD. С помощью программы Acronis с накопителя SSD 256 GB, установленного вторым накопителем, информация копировалась на внешний диск, подключенный через порт USB. Потом вместо SSD 256 GB в систему устанавливался накопитель SSD 2048 GB, и с помощью Acronis информация копировалась на SSD 2048 GB.

В результате указанных действий на SSD 256 GB и SSD 2048 GB была обеспечена идентичность программного обеспечения, включая все настройки. Устанавливая по очереди указанные накопители (рис. 7) в NUC10i5FNKPA2, можно было осуществлять их тестирование.

Оценки емкостных параметров дисковой подсистемы, представленной системным логическим диском (диск C:) и созданной на основе штатного накопителя SSD 256 GB (рис. 7), были выполнены с помощью штатных средств Microsoft Windows 10 Home 64-bit. Результаты приведены на рис. 8.

Рис. 8. Емкостные параметры дисковой подсистемы с SSD 256 GB

Традиционно емкость накопителей их производители выражают в десятичных единицах. В них информационная емкость диска, доступная для системных и пользовательских программ, равна 255 009 484 800 байт. В более привычных для компьютерных специалистов двоичных единицах она составляет 237 Гбайт.

Оценивая данные показатели, необходимо отметить, полная емкость накопителя в действительности несколько больше. Дело в том, что небольшая часть информационного пространства, составляющая примерно 1,1 Гбайт (менее 0,5% от общей емкости), занята под системные нужды: 100 Мбайт — системный раздел, зарезервированный и используемый операционной системой, 1 Гбайт — раздел Recovery, необходимый для ее восстановления. Эта часть является скрытой и недоступной, например, для данных и инсталляции системных и прикладных программ. Для оценки всей информационной емкости накопителя SSD 256 GB необходимо к значениям, приведенным на рис. 8, прибавить размер скрытых разделов. Распределение информационного пространства SSD 256 GB представлено на рис. 9.

Рис. 9. Распределение информационного пространства SSD 256 GB
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Скоростные возможности дисковой подсистемы с SSD 256 GB были оценены с помощью соответствующих тестовых программ. Полученные результаты приведены на рис. 10 и рис. 11.

Рис. 10. Оценка скоростных параметров дисковой подсистемы с SSD 256 GB, выполненная CrystalDiskMark
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 11. Оценка скоростных параметров дисковой подсистемы с SSD 256 GB, выполненная ATTO Disk Benchmark
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Оценки емкостных параметров дисковой подсистемы с накопителем SSD 2048 GB (рис. 7), который в процессе тестирования сменил штатный накопитель SSD 256 GB, были выполнены также с помощью встроенных средств Microsoft Windows 10 Home 64-bit. Результаты этой оценки приведены на рис. 12.

Рис. 12. Емкостные параметры дисковой подсистемы с SSD 2048 GB

В десятичных единицах доступная емкость в этой конфигурации составляет 2 047 083 540 480 байт, а в двоичных — 1,86 Тбайт. Оценивая эти значения, необходимо отметить, что, как и в варианте с SSD 256 GB, здесь также небольшая часть информационного пространства накопителя является скрытой. Как и в предыдущем варианте, эту часть нельзя использовать для  системных и пользовательских приложений, решающих поставленные задачи. Однако доступная емкость этого варианта дисковой подсистемы является очень высокой. И, как и в случае с SSD 256 GB, для оценки информационных возможностей накопителя SSD 2048 GB необходимо к значениям, приведенным на рис. 12, прибавить размер скрытых разделов. Остается добавить, что модели двухтерабайтных накопителей обычно имеют существенно меньшие емкостные показатели и, как правило, не превышают 2 000 000 000 000 байт, здесь же явно больше объявленных 2048 000 000 байт.

Скоростные возможности дисковой подсистемы с SSD 2048 GB были оценены с помощью тех же тестовых программ, которые использовались с SSD 256 GB. При этом благодаря клонированию все настройки, включая параметры BIOS Setup, были теми же, что и в случае SSD 256 GB. Полученные результаты тестирования дисковой подсистемы с SSD 2048 GB приведены на рис. 13 и рис. 14.

Рис. 13. Оценка скоростных параметров дисковой подсистемы с SSD 2048 GB, выполненная CrystalDiskMark
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 14. Оценка скоростных параметров дисковой подсистемы с SSD 2048 GB, выполненная ATTO Disk Benchmark
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Оценивая результаты тестирования дисковой подсистемы в вариантах с накопителями SSD 256 GB и SSD 2048 GB, следует обратить внимание на то, что, как и в случае модулей оперативной памяти, замена штатных накопителей на альтернативные также существенно повысила скоростные параметры соответствующей подсистемы.

В следующей части  данной статьи — выводы.

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

Часть 1 
  

Итак, скоростные возможности подсистем указанных моделей Intel NUC 10 были оценены в процессе тестирования NUC10i5FNKPA2 (далее просто Intel NUC 10) с разными моделями модулей оперативной памяти SO-DIMM DDR4 и разными моделями накопителей энергонезависимой флеш-памяти форм-фактора M.2 SSD.

Основные компоненты, использованные в исследуемой системе:

• Процессор — Intel Core i5-10210U (литография 14 нм, микроархитектура Comet Lake, 4 физических ядра, работающих c 8 потоками, базовая частота — 1,6 ГГц, частота в режиме Turbo Boost — 4,2 ГГц, кэш — 6 Мбайт, TDP — 15 Вт),
• Материнская плата — Intel NUC10i5FNB,
• Графическая подсистема — встроенная в процессор Intel UHD Graphics,
• Оперативная память — 2×4 GB (Kingston SO-DIMM DDR4-2666) и 2×16 GB (Crucial SO-DIMM DDR4-2400),
• Дисковая подсистема — M.2 Kingston SSD 256 GB и M.2 Intel SSD 760p 2048 GB,
• Блок питания — внешний компактный блок HKA09019047-6U (AC-DC: input — 100-240 V / 50-60 Hz; output — 19 V, 4,74 А, 90 W max),
• Операционная система — ОС Microsoft Windows 10 Home 64-bit.

Как следует из приведенного описания тестовых вариантов, в исследовании подсистемы оперативной памяти использовались две конфигурации подсистемы оперативной памяти (ОЗУ): 8 Гбайт и 32 Гбайт. Тестирование осуществлялось с помощью предварительно установленных программных пакетов: AIDA64 Business, PassMark PerformanceTest.

Первая конфигурация с информационным объемом 8 Гбайт представлена двумя модулями SO-DIMM DDR4-2666 производства Kingston —  модели Kingston KVR26S19S6/4. Каждый модуль имеет объем 4 Гбайт. Основные параметры согласно опубликованным производителем техническим данным, доступным для пользователей: 512 M×64-bit (4 GB), DDR4-2666, CL19, 260-pin SO-DIMM, VDD=1.2 V Typical. Внешний вид данного модуля оперативной памяти (4 GB) представлен на рис. 2.

Вторая конфигурация с информационным объемом 32 Гбайт представлена двумя модулями SO-DIMM DDR4-2400 производства Micron — модели Crucial CT16G4SFD824A. Каждый модуль имеет объем 16 Гбайт. Основные параметры: PC4-19200, CL=17, Dual Ranked, x8 based, Unbuffered, NON-ECC, 2048 Meg×64, 260-pin SO-DIMM, 1.2 V. Внешний вид данного модуля оперативной памяти (16 GB) представлен на рис. 2 вместе с Kingston KVR26S19S6/4 (4 GB).

Рис. 2. Модули ОЗУ 4 GB и 16 GB
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

На рис. 3 приведены параметры модулей Kingston KVR26S19S6/4 и Crucial CT16G4SFD824A, определенные AIDA64 Business и используемые в подсистеме оперативной памяти Intel NUC 10.

Рис. 3. Характеристики модулей ОЗУ 4 GB и 16 GB
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Далее представлены результаты тестирования подсистемы оперативной памяти обеих конфигураций при сохранении в системе штатного накопителя M.2 Kingston SSD 256 GB.

Результаты оценки скоростных параметров подсистемы ОЗУ для вариантов 2×4 GB и 2×16 GB, полученные с помощью тестов AIDA64 Cache & Memory Benchmark и AIDA64 GPGPU Benchmark, входящих в состав программного пакета AIDA64 Business, приведены на рис. 4 и рис. 5.

Рис. 4. Оценка подсистемы ОЗУ из 2×4 GB и 2×16 GB тестом AIDA64 Cache & Memory Benchmark
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 5. Оценка подсистемы ОЗУ из 2×4 GB и 2×16 GB тестом AIDA64 GPGPU Benchmark
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Результаты тестирования подсистемы оперативной памяти обеих выше указанных конфигураций, полученные с помощью теста Memory Mark пакета PassMark PerformanceTest (PassMark Software), приведены на рис. 6.

Рис. 6. Оценка производительности ОЗУ из 2×4 GB и 2×16 GB тестом Memory Mark
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Как следует из полученных результатов тестирования, замена штатных модулей на альтернативные существенно повысила производительность подсистемы оперативной памяти.

Результаты тестирования дисковой подсистемы  рассмотрены  в следующей части  данной статьи.

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Скоростные возможности подсистемы оперативной памяти (ОЗУ) NUC10i5FNKPA2 были оценены в процессе тестирования NUC10i5FNKPA2 с разными моделями модулей SO-DIMM DDR4.

Основные компоненты, использованные в тестовой системе:

• Процессор — Intel Core i5-10210U (литография 14 нм, микроархитектура Comet Lake, 4 физических ядра, работающих c 8 потоками, базовая частота — 1,6 ГГц, частота в режиме Turbo Boost — 4,2 ГГц, кэш 6 Мбайт, TDP 15 Вт),
• Материнская плата — Intel NUC10i5FNB,
• Графическая подсистема — встроенная в процессор Intel UHD Graphics,
• Модули ОЗУ конфигурации 1 — 2×4GB (Kingston DDR4-2666),
• Модули ОЗУ конфигурации 2 — 2×16GB (Crucial DDR4-2400),
• Дисковая подсистема — M.2 SSD 256GB,
• Блок питания — внешний компактный блок HKA09019047-6U (AC-DC: input — 100-240V/50-60Hz; output — 19V, 4,74А, 90W max),
• Операционная система — ОС Microsoft Windows 10 Home 64-bit.

В исследовании использовались две конфигурации подсистемы оперативной памяти: 8 Гбайт и 32 Гбайт.

Первая конфигурация с информационным объемом 8 Гбайт представлена двумя модулями SO-DIMM DDR4-2666 (модель Kingston KVR26S19S6/4). Каждый модуль имеет объем 4 Гбайт. Основные параметры: 512Mx64-bit (4GB), DDR4-2666, CL19, 260-pin SODIMM, VDD=1.2V Typical. Внешний вид модуля памяти представлен на рис. 4.

Вторая конфигурация с информационным объемом 32 Гбайт представлена двумя модулями SO-DIMM DDR4-2400 (модель Crucial CT16G4SFD824A). Каждый модуль имеет объем 16 Гбайт. Основные параметры: PC4-19200, CL=17, Dual Ranked, x8 based, Unbuffered, NON-ECC, 2048Meg x 64, 260-pin SODIMM, 1.2V. Внешний вид модуля памяти представлен на рис. 4.

Рис. 4. Модули ОЗУ 4GB и 16GB
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

На рис. 5 — модули памяти в NUC10i5FNKPA2.

Рис. 5. Модули ОЗУ 4GB и 16GB в NUC10
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

На рис. 6 — параметры модулей Kingston KVR26S19S6/4 и Crucial CT16G4SFD824A, определенные программой AIDA64.

Рис. 6. Характеристики модулей ОЗУ 4GB и 16GB
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Результаты тестирования подсистемы оперативной памяти обеих выше указанных конфигураций, полученные с помощью тестов программы AIDA64, приведены:

• на рис. 7 и рис. 8  —  конфигурация 2×4GB,
• на рис. 9 и рис. 10 — конфигурация 2×16GB.

Рис. 7. Оценка подсистемы ОЗУ из 2×4GB
            тестом AIDA64 Cache & Memory Benchmark
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 8. Оценка подсистемы ОЗУ из 2×4GB
            тестом AIDA64 GPGPU Benchmark
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 9. Оценка подсистемы ОЗУ из 2×16GB
            тестом AIDA64 Cache & Memory Benchmark
            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 10. Оценка подсистемы ОЗУ из 2×16GB
              тестом AIDA64 GPGPU Benchmark
              (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Результаты тестирования подсистемы оперативной памяти обеих выше указанных конфигураций, полученные с помощью теста Memory Mark пакета PassMark Software, приведены:

• на рис. 11 — конфигурация 2×4GB,
• на рис. 12 — конфигурация 2×16GB.

Рис. 11. Оценка производительности ОЗУ из 2×4GB
              тестом Memory Mark пакета PassMark Software
              (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 12. Оценка производительности ОЗУ из 2×16GB
              тестом Memory Mark пакета PassMark Software
              (кликнуть мышью для увеличения картинки)

В заключение необходимо отметить, что полученные результаты, как и предполагалось, демонстрируют зависимость параметров подсистемы памяти от используемых модулей. При этом, как это ни удивительно, вариант с менее скоростными, но более емкими модулями оказался производительнее по сравнению с 8GB вариантом NUC10i5FNKPA2. Однако вполне возможно, что достигнутые показатели можно перекрыть за счет использования еще более совершенных модулей памяти, а через них увеличить и производительность компьютера. В дополнение к этому не стоит забывать, что у пользователей NUC10 имеется возможность варьировать еще и накопители, от которых также зависит не только емкость и скоростные параметры  подсистемы, но также и производительность всей системы NUC10.

Остается отметить, что все сказанное относится и к NUC10i5FNK2.

Что же касается выбора между полностью готового к работе NUC10i5FNKPA2 и платформы NUC10i5FNK2, требующей доукомплектования модулями DDR4, SSD и ОС, то выбор остается за потенциальным пользователем. При этом следует помнить, что у него всегда остается возможность поменять указанные элементы, независимо от выбранной модели. 

Дополнительные материалы:
Экспресс-тест Intel NUC10 Performance Mini PC
Архитектура мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA
Производительность Intel NUC10i5FNKPA
Мини-ПК Intel NUC10i5FNKPA 

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Более детально об архитектуре высокопроизводительных моделей Intel NUC на отдельной встрече специалистов Intel с представителями СМИ рассказал Дмитрий Летичевский.

Главной особенностью высокопроизводительных моделей Intel NUC являются процессоры со сравнительно мощными графическими средствами, специально разработанными компаниями Intel и AMD и получившими наименование Radeon RX Vega M. Конструктивно данные процессоры выполнены в виде небольшой платы.

На этой плате размещены три полупроводниковых кристалла. Это центральный процессор (CPU, Intel Core 8-поколения, 4 ядра и 8 потоков с частотой обработки до 4,2 ГГц, до 8 Мбайт кэш-памяти, встроенная графика Intel HD Graphics 630), графический процессор (GPU, Radeon RX Vega M, до 1190 МГц, до 24 вычислительных блоков) и видеопамять (HBM2, 4 Гбайт). Кристаллы CPU и GPU соединены шиной PCI 3.0 x8, а GPU и HBM2 соединены специальной высокоскоростной 1024-разрядной шиной, выполненной в виде отдельного миниатюрного кристалла и обеспечивающей скорость передачи данных до 204 Гбайт/с.

Семейство процессоров Intel Core 8-поколения с GPU состоит в настоящее время из пяти моделей: i7-8809G, i7-8709G, i7-8706G, i7-8705G, i5-8305G. Все они содержат в своей архитектуре и GPU, и традиционные встроенные графические средства. Отличаются указанные модели только тактовыми частотами CPU, размерами кэш-памяти (6 Мбайт у i5-8305G, у остальных — 8 Мбайт) и вариантами GPU. Модели i7-8809G и i7-8709G снабжены более мощным GPU Radeon RX Vega M GH (24 вычислительных блоков, 64 пикселей за такт), остальные — GPU Radeon RX Vega M GL (20 вычислительных блоков, 32 пикселей за такт).

Указанные решения могут найти применение в разных компьютерных системах, но уже сейчас в номенклатуре изделий Intel присутствуют созданные на базе процессоров Intel Core i7-8809G и Intel Core i7-8705G комплекты Intel NUC8i7HVK и Intel NUC8i7HNK.

Снабженные высокоскоростными модулями памяти (до 32 Гбайт DDR4-2400) и твердотельными накопителями (M2 SSD) указанные комплекты благодаря своим процессорам и многообразию проводных и беспроводных интерфейсов способны стать основой компактных и сравнительно мощных компьютерных систем. Эти системы  могут успешно решать и широкий спектр геймерских проблем, и задачи мультимедиа, и открыть многочисленным пользователям дверь в мир VR и MR.
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

Intel Innovation Day — это новый расширенный формат Intel Channel Day, ориентированный на партнеров, коллег и дистрибьюторов корпорации Intel в лице руководителей предприятий, менеджеров по маркетингу, технических специалистов, продавцов. Основная цель — ознакомление присутствовавших с новейшими технологиями и тенденциями, планами выпуска продуктов Intel. В Дне Инноваций в СПб, приняли участие десятки копаний, среди которых OCS, ELKO, Merlion, 3Logic, MUST, Asus, Acer, Gigabyte, Kingston и др. Сессии были сконфигурированы по трем направлениям: Серверы и ЦОД, Настольные и мобильные ПК, Интернет вещей.

Выступающие специалисты подчеркнули, что стратегическими направлениями развития IT являются: искусственный интеллект (Artificial Intelligence — AI), пятое поколение мобильных сетей (5G), автономное вождение, системы виртуальной и смешанной реальности (Virtual reality — VR, Mixed Reality — MR). Кроме того, большое внимание уделяется развитию и поддержке направлению ЦОД и Интернета вещей.

Рассматривая перспективность AI, специалисты отметили, что этот сегмент может возрасти от $643,7 млн в 2016 г. до $36,8 млрд в 2025 г, и в ближайшие два года использовать AI будут 41% компаний. Практическое применение AI найдет, например, в распознавании речи, синхронном переводе, в локализации и позиционировании объектов, сегментации и классификации изображений.

Важным направлением является и автономное вождение. Так, в 2017 г. в Швеции — 100 автономных автомобилей, 40 машин с 4 уровнем автономности от Intel, BMW, Fiat Chrysler уже испытывается на дорогах разных стран. К 2030 г. такие автомобили проедут около 1,5 трлн км.

Развитие современных технологий и широкое их внедрение порождают огромные потоки цифровых данных, требующих оперативной их обработки. Помощь в обработке окажут не только технологии AI, но и перспективные системы, основанные на использовании новых процессоров и новых компонентов хранения информации.

Это могут быть, в частности, высокопроизводительные серверные процессоры Intel Xeon Scalable, в которых, вместо традиционной Ring Architecture с кольцевым доступом к компонентам процессора реализована Mesh Architecturе (mesh — решетка), которая обеспечивает низкие задержки сигналов и значительное увеличение скоростей передачи данных между ядрами, оперативной памятью и контроллерами ввода/вывода.

Для компьютерных систем широкого применения компания Intel предлагает  новые продукты и технологии, связанные с Intel Core i+, Kaby Lake G, Purley, Xeon Scalable, FPGA, а также настольные и мобильные решения на базе процессоров Intel Core 8-го поколения, предназначенные заменить своих предшественников. 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.

Революционным является и новый тип энергонезависимой памяти, получившей наименование 3D XPoint, разработанной Intel в содружестве с Micron и обладающей высокими скоростями доступа и низкими задержками, с ресурсом, значительно превышающим возможности NAND и 3D NAND.

Память 3D XPoint нашла воплощение в моделях изделий Intel Optane. Это и мощные варианты накопителей Intel Optane SSD DC P4800X, предлагаемые для серверного рынка, и накопители Intel Optane SSD 900P/905P для энтузиастов, и специальные кэширующие ускорители Intel Optane Memory, обеспечивающие увеличение скоростных характеристик дисковых подсистем в ряде задач более чем в два раза. Несмотря на высокий потенциал памяти 3D XPoint, продолжается выпуск и улучшение накопителей SSD со ставшей уже традиционной флэш-памятью 3D NAND. На основе этой памяти компания Intel предлагают емкие и производительные модели: профессиональный уровень представлен изделиями Pro 7600p, Pro 7000p, Pro 6000p, Pro 545s,  потребительский уровень — 760p, 700p, 660p, 600p, 545s.

В добавление к этому компания Intel предлагает рынку новые компьютерные системы, представленные в разнообразных форм-факторах и ориентированные на разные сферы применения. Такими изделиями компания Intel и ряд ее крупных партнеров считают Compute Card, решения 2-в-1, моноблоки, Intel NUC и др. Несмотря на компактные размеры, ряд моделей могут составить конкуренцию традиционным настольным компьютерам.

Необходимо отметить, что перспективные высокопроизводительные компьютерные архитектуры, эффективные технологии обработки данных и новейшие компоненты способствуют дальнейшему развитию перспективных IT-направлений, к которым относятся системы виртуальной реальности. По прогнозу экспертов уже к 2020 году рынок систем и изделий VR может превысить $143 млрд. При этом соответствующие  технологии и устройства будут использоваться не только для целей досуга, но и в промышленности, симуляторах, медицине, образовании и других областях. Один из примеров разработки системы VR привели специалисты компании КРОК.

Специалисты компаний КРОК и Intel рассказали о реализации совместного проекта «Виртуальная копии зала Юпитера Государственного Эрмитажа».

В процессе работы разработчики столкнулись со многими проблемами, связанными как с вопросами качественной фото- и видеосъемки объектов, так и с проблемами оптимальной обработки больших объемов информации с целью уменьшения файлов VR при сохранении необходимого качества 3D-изображений, обеспечивающего высокий уровень реалистичности объектов в пространстве VR. Обработка исходной информации осуществлялась с помощью мощных  компьютерных систем (многоядерные Intel Xeon Platinum, ОЗУ 160 Гбайт, HDD 4 Тбайт).

Благодаря использованию специальных алгоритмов оптимизации в процессе обработки удавалось уменьшать количество исходных 160 млн полигонов каждого объекта съемки до примерно 120 тыс. Это позволило существенно уменьшить объем файлов VR и снизить требования к аппаратно-программным средствам компьютеров пользователей: процессор — Intel Core i5+; GPU — NVIDIA GeForce GTX 970, AMD Radeon R9 290 или лучше; ОЗУ — 8+ Гбайт; видео выход — HDMI 1.4, DisplayPort 1.2 или более поздняя версия; USB-порт — 3 USB 3.0; ОС — Windows 7 SP1, Windows 8.1, Windows 10. Данные характеристики соответствуют сравнительно мощным настольным компьютерам.

Однако, как оказалось, в номенклатуре сверхкомпактных Intel NUC с процессорами Intel Core 8-поколения уже присутствуют модели, удовлетворяющие указанным требованиям. Часть информации была озвучена в секционных докладах.

В следующей части  данной статьи – об архитектуре высокопроизводительных моделей Intel NUC.
    

>>    Часть 2 
      

Виктор   Рудометов 
Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Результаты тестирования 

Конфигурация мини-ПК:

• Процессор — Intel Core i7–7700T (14 нм, Kaby Lake, 8 Мбайт кэш-памяти, 4 вычислительных ядра, работающих на тактовой частоте от 2,9 ГГц до 3,8 ГГц, поддержка 8 потоков, до 35 Вт),
• Графическая подсистема — встроенная в процессор графика Intel HD Graphics 630,
• Подсистема памяти — Crucial 16GB DDR4 2400 (PC4-19200) SO-DIMM,
• Материнская плата — Asus Q170T с LGA1151 и с чипсетом Intel Q170, форм-фактор Thin Mini-ITX,
• Дисковая подсистема — SSD Intel 520 240GB (системный диск), SATA 3, MLC, 25 нм,
• Операционная система — Microsoft Windows 10 Enterprise x64.

Результаты тестирования приведены ниже.    

Рис. 7. Параметры процессора Intel Core i7-7700T, полученные с помощью программ CPU-Z и GPU-Z

Рис. 8. Результаты тестирования процессора и памяти, полученные с помощью программы AIDA64
           (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 9. Результаты сравнительного тестирования процессора Intel Core i7-7700T, выполненного программой CPU-Z
           (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Рис. 10. Результаты тестирования SSD
             (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Используя тестовый пакет PerformanceTest 8.0 (PassMark Software), интересно сравнить результаты тестирования процессора Intel Core i7–7700T, установленного в указанный мини-ПК, с процессором Intel Core i7–4770T в составе настольного компьютера:

• Процессор — Intel Core i7-4770T (22 нм, Haswell, 8 Мбайт кэш-памяти, 4 вычислительных ядра, работающих на тактовой частоте от 2,5 ГГц до 3,7 ГГц, поддержка 8 потоков, до 45 Вт),
• Графическая подсистема — встроенная в процессор графика Intel HD Graphics 4600,
• Подсистема памяти — три DIMM DDR3-1600 общим объемом 24 Гбайт (8+8+8 Гбайт),
• Материнская плата — Gigabyte GA-Z87-HD3 с чипсетом Intel Z87 и четырьмя слотами DIMM DDR3,
• Дисковая подсистема — SSD ULTRA II 240GB (системный диск) и HDD 4000GB,
• Операционная система — Microsoft Windows 7 Enterprise.

Рис. 11. Результаты тестирования процессора Intel Core i7-7700T, PassMark Rating

Рис. 12. Результаты тестирования процессора Intel Core i7-4770T, PassMark Rating

В таблице 2 приведены результаты более детального тестирования процессоров (CPU) и подсистем оперативной памяти (RAM).

Таблица 2.   Результаты тестирования  CPU  и  RAM

Полученные и продемонстрированные выше результаты тестирования доказывают, что производительность компактной компьютерной системы, созданной на основе процессора Intel Core i7–7700T и материнской платы Asus Q170T формата Thin Mini ITX, дополненных памятью Crucial 16GB DDR4 2400 SO-DIMM и накопителем SSD Intel 520 240GB, находится на уровне сравнительно производительных десктопов. При этом описанная компактная система отличается от них существенно меньшими габаритами, меньшим энергопотреблением, меньшим уровнем акустического шума.

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Как уже упоминалось, для оценки скоростных возможностей MobileLite Wireless G3 (MLWG3) в качестве второго тестового компьютера был использован высокопроизводительный планшет Apple iPad Air 2, использовалась модель с Wi-Fi и Cellular. В состав архитектуры этого планшета (далее — iPad Air 2) входят следующие основные компоненты:

• Дисплей — 9,7-дюймовая ЖК-матрица (IPS, Retina, 2048×1536, емкостный, емкостной, мультитач, олеофобное и антибликовое покрытие),
• Процессор — 64-разрядный процессор Apple A8X (1,5 ГГц, 3 ядра), сопроцессор движения Apple M8,
• Графическая подсистема — GPU PowerVR GX6650,
• Оперативная память — 2 Гбайт,
• Энергонезависимая память — 16 Гбайт флэш-памяти,
• Беспроводная связь — Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac (2,4 и 5 ГГц, с технологией MIMO), Bluetooth 4.0, Cellular (3G, 4G),
• Аккумулятор — Литий-полимерный, 7340 мА·ч (27,3 Вт∙ч),
• Операционная система — Apple iOS 9.3.5.

Чтобы подключить планшет iPad Air 2 с ОС iOS 9.3.5 к сети MobileLite Wireless G3 (MLWG3), необходимо в разделе Setting/Wi-Fi планшета, как и в случае ноутбука, выбрать один из двух доступных вариантов, поддерживающих либо 2.4GHz (MLWG3-xxxx), либо 5GHz (MLWG3-5G-xxxx). Эти действия иллюстрируют рис. 15 и рис. 17.  

После подключения iPad Air 2 к сети MobileLite Wireless G3 для каждого из двух частотных режимов были измерены скорости доступа к глобальной сети Internet. Этот доступ обеспечивался указанным устройством. Как уже упоминалось выше, а также в первой статье, устройство MobileLite Wireless G3 способно работать в качестве моста между сетями. Это дает возможность пользователями смартфонов / планшетов / ноутбуков / десктопов через такой мост подключиться к Wi-Fi роутеру, например, для предоставления доступа в Internet без отключения от данного устройства и даже без прерывания его текущей работы.

В процессе исследования устройство MobileLite Wireless G3 находилось от планшета на расстоянии около 1,5 м и от Wi-Fi роутера — примерно 6 м. Результаты оценки скорости доступа к сети Internet приведены на рис. 16 и рис. 18.

Рис. 15.  Подключение к сети MLWG3, работающей в диапазоне 2.4GHz

Рис. 16.  Диапазон 2.4GHz: Оценка скорости доступа в Internet
программой SPEEDTEST

Рис. 17.  Подключение к сети MLWG3, работающей в диапазоне 5GHz

Рис. 18.  Диапазон 5GHz: Оценка скорости доступа в Internet
программой SPEEDTEST

В следующей части  данной статьи — о работе с мультимедиа системы MLWG3-ноутбук.
    

>>    Часть 6 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Рассматриваемый смартфон ZTE V975 Geek (V975) выполнен на основе сравнительно высокопроизводительных элементов (рис. 5).
            

Рис. 5.  Конфигурация системы, определенная CPU-Z Android 1.04

Вычислительные возможности V975 в значительной степени определяются процессором Intel Atom Z2580, который реализован в виде SoC (SoC — System-on-a-Chip — система-на-чипе), созданной по технологии 32 нм и объединяющей в своем составе ряд важнейших элементов (рис. 6). Относится к семейству процессоров Clover Trail+, являются усовершенствованными версиями одноядерных решений, на основе которых был выпущен ряд мобильных изделий. В состав Intel Atom Z2580 входят два вычислительных ядра с тактовой частотой ядер до 2 ГГц (Burst Frequency). Включает в себя интегрированный двухканальный контроллер памяти RAM (RAM — ОЗУ — оперативное запоминающее устройство, оперативная память), поддерживающий емкость до 2 Гбайт оперативной памяти LPDDR2-1066. Обеспечена поддержка технологии Hyper-Threading, которая позволяет обработку до четырех потоков данных, что воспринимается программным обеспечением как работу четырех логических ядер. Вычислительные ядра поддерживают систему команд x86 (отличается от альтернативных моделей SoC архитектуры и системы команд ARM). Информационный объем кэш-памяти второго уровня (L2) составляет — 1 Мбайт. Содержит интегрированные графические средства 3D Graphics Engine, представленные SGX 544MP2 GPU. Эти средства работают на тактовой частоте до 533 МГц (Graphics Base Frequency — 400 МГц, Graphics Burst Frequency — 533 МГц). Содержит также встроенные кодер/декодер с поддержкой видео 1080p c 30 fps. При этом аппаратные средства декодирования обеспечивают поддержку H.264, MPEG4, VC1, WMV9, H.263, а кодирования — H.264, MPEG4, и H.263. Остается добавить, что высокая энергоэффективность способствует достижению продолжительного времени автономной работы устройств, созданных на основе Intel Atom Z2580.

Рис. 6.  Основные компоненты Intel Atom Z2580
      

Оперативная память смартфона V975 имеет информационный объем 2 Гбайт, что является сравнительно высоким уровнем, конечно, по критериям настоящего времени.

Встроенная в данный смартфон флэш-память — 8 Гбайт, дополнительная энергонезависимая память — это сверхкомпактные карточки флэш-памяти стандарта microSD объемом до 32 Гбайт (в комплект V975 карты флэш-памяти не входят и приобретаются пользователем отдельно).

О других компонентах смартфона смартфона ZTE V975 Geek —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Рассматриваемый 8,9-дюймовый планшет NETTAB THOR IZ (NT-0909T) компании iconBIT выполнен на основе сравнительно высокопроизводительных элементов (рис. 6), что соответствующим образом отразилось на параметрах и возможностях данного устройства.
      

Рис. 6.  Конфигурация системы, определенная CPU-Z Android 1.04
              

Вычислительные возможности NT-0909T в значительной степени определяются процессором Intel Atom Z2580, который реализован в виде SoC (SoC — System-on-a-Chip — система-на-чипе), созданной по технологии 32 нм и объединяющей в своем составе ряд важнейших элементов (рис. 7). Относится к семейству процессоров Clover Trail+, являются усовершенствованными версиями одноядерных решений, на основе которых был выпущен ряд мобильных изделий. В состав Intel Atom Z2580 входят два вычислительных ядра с тактовой частотой ядер до 2 ГГц (Burst Frequency). Включает в себя интегрированный двухканальный контроллер памяти RAM (RAM — ОЗУ — оперативное запоминающее устройство, оперативная память), поддерживающий емкость до 2 Гбайт оперативной памяти LPDDR2-1066. Обеспечена поддержка технологии Hyper-Threading, которая позволяет обработку до четырех потоков данных, что воспринимается программным обеспечением как работу четырех логических ядер. Вычислительные ядра поддерживают систему команд x86 (отличается от альтернативных моделей SoC архитектуры и системы команд ARM). Информационный объем кэш-памяти второго уровня (L2) составляет — 1 Мбайт. Содержит интегрированные графические средства 3D Graphics Engine, представленные SGX 544MP2 GPU (2 cores * 4 SIMD/core, что может быть интерпретировано как восемь логических ядер). Эти средства работают на тактовой частоте до 533 МГц (Graphics Base Frequency — 400 МГц, Graphics Burst Frequency — 533 МГц). Содержит также встроенные кодер/декодер с поддержкой видео 1080p c 30 fps. При этом аппаратные средства декодирования обеспечивают поддержку H.264, MPEG4, VC1, WMV9, H.263, а кодирования — H.264, MPEG4, и H.263. Остается добавить, что высокая энергоэффективность способствует достижению продолжительного времени автономной работы устройств, созданных на основе Intel Atom Z2580.
      

Рис. 7.  Основные компоненты Intel Atom Z2580 и платформы планшета
      

Оперативная память планшета NT-0909T имеет информационный объем 2 Гбайт, что является сравнительно высоким уровнем, конечно, по критериям настоящего времени.

Встроенная в данный планшет флэш-память — 16 Гбайт, внешняя энергонезависимая память — это сверхкомпактные карточки флэш-памяти стандарта microSD объемом до 32 Гбайт (в комплект NT-0909T карты флэш-памяти не входят и приобретаются пользователем отдельно).

О других компонентах и некоторых результатах тестирования планшета NETTAB THOR IZ (NT-0909T) —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 5 
  

Оценивая вычислительные возможности планшета NETTAB THOR IZ (NT-0909T), необходимо отметить, что выполнение задач сопровождается затратой энергии, которую в автономном режиме обеспечивает встроенный литий-полимерный аккумулятор емкостью 7 000 мА*ч.

Как показало тестирование, в режиме чтения при максимальной яркости экрана и включенном Wi-Fi можно рассчитывать на продолжительность работы планшета NT-0909T примерно до 5 час 40 мин (до уровня 3% остаточного заряда и последующего автоматического выключения). К слову сказать, доля энергозатрат на Wi-Fi в данном режиме составила 4% от всего энергопотребления.

Конечно, полученное значение автономной работы не может претендовать на рекорд, но это является хорошим результатом. Если же ограничивать свои потребности в яркости экрана, в беспроводных функциях и в программах, требующих значительных ресурсов процессора, графических средств и памяти, то время работы может быть существенно увеличено. Так, например, при минимальном уровне яркости экрана (достаточно для чтения текстов с экрана в условиях низкой освещенности) и выключенных беспроводных средствах планшет NT-0909T продержался около 11 часов (10 час 48 мин до уровня 3% остаточного заряда и последующего автоматического выключения устройства). График разряда аккумуляторной батареи в данном режие эксплуатации планшета NT-0909T приведен на рис. 10.
      

Рис. 10.  График разряда аккумуляторной батареи
      

Необходимо отметить, что восполнение затраченной энергии производится с помощью специального адаптера (AC Adapter), который выполняет функции внешнего источника питания и зарядного устройства для встроенного в планшет аккумулятора.

Как отмечалось ранее, в состав комплекта предсерийного варианта, предоставленного для ознакомления и тестирования, вошел AC Adapter с контактами, рассчитанными на американский стандарт подключения к сети переменного тока. По конструкции напоминает аналогичное изделие от Apple. Имеет наименование SUN-0500200 (рис. 11). Снабжен разъемом USB, через который с помощью комплектного кабеля в планшет NT-0909T осуществляется подача энергии. Параметры адаптера SUN-0500200:

• вход   — 100-240 В при 50/60 Гц и входном токе 0.3 А;
• выход — 5.0 В с максимальным током до 2 А.

Рис. 11.  Адаптер с переходником с американского под европейский стандарт
      

Кстати, полное время зарядки в процессе тестирования планшета составило около четырех с половиной часов. При этом согласно встроенным средствам, доступ к которым открывается в разделе “Настройки”, за первые 30 минут зарядки (от нулевого уровня) достигается уровень 17%, за 60 минут — 32%. Чтобы достичь 50% емкости потребовалось 96 минут, а до уровня 99% —примерно 4 часа. Заключительный 1% потребовал еще около 25 минут.

Из других особенностей планшета NT-0909T, необходимо отметить, что измерение веса данного планшета показало 472 г (точность измерения составила ±1 г). Это несколько больше объявленного на фирменном сайте значения, приведенного в таблице 1.

Учитывая, что пользователи, ведущие мобильный образ жизни, кроме самого планшета, вынуждены брать с собой еще и AC Adapter с соответствующим кабелем, необходимо принимать во внимание совокупный вес всех компонентов. Таким образом, в дополнение к оценке веса планшета целесообразно оценить также и вес атрибутов энергопитания. Эта оценка и была выполнена в процессе тестирования. Измерение их совместного веса показало значение 80 г. При этом вес самого адаптера с переходником составил 57 г, вес кабеля — 23 г. Таким образом, общий вес планшета NT-0909T и средств энергопитания составил 552 г, что для планшета такого фомфактора является весьма неплохим результатом. Кстати, следует отметить, что использование адаптера с вилкой европейского стандарта, а именно такой будет использован в серийном комплекте, позволяет уменьшить общий вес. Однако, как показывает опыт, экономия от такой замены составит всего несколько грамм, хотя надо признать, что вариант с вилкой европейского стандарта несколько удобнее решения с переходником.   

Для дальнейшего увеличения функциональных возможностей к планшету и перечисленным атрибутам можно и даже целесообразно добавить еще и некоторые внешние устройства, например, компактные накопители информации.

О подключении к планшету NT-0909T внешних устройств, некоторых примерах и полученных результатах —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 7 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Планшет NETTAB THOR IZ (NT-0909T) выполнен в металлопластиковом корпусе белого цвета (рис. 3), что обеспечило нарядный внешний вид устройству.
           

Рис. 3.  Планшет NT-0909T с установленными программами
           

На левой грани корпуса планшета NT-0909T (рис. 2, рис. 3) расположены разъем microUSB и аудиоразъем для подключения наушников (рис. 4).
        

Рис. 4.  Планшет NT-0909T и его разъемы microUSB и аудио
           

А вот правая грань корпуса данного планшета свободна от каких-либо разъемов и элементов управления.

Управляющие элементы расположены на верхней грани корпуса планшета NT-0909T (рис. 3, рис. 4, рис. 5). Они представлены кнопкой включения/выключения и двухконтактной клавишей громкости. На этой же грани расположен также слот microSD. К сожалению, для фиксация флэш-карты необходимо ее сравнительно глубоко вставлять, что практически невозможно сделать без использования вспомогательных средств. Кстати, в качестве таких вспомогательных средств можно использовать, например, обычную металлическую скрепку. Однако необходимо отметить, что проблемы возникают не только с установкой, но и с излечением флэш-карты. Увы, следует признать, что это явный и, к сожалению, неустранимый силами пользователя недостаток конструкции встроенного картридера. Поэтому возможность установки карточки microSD следует рассматривать скорее в качестве одноразового и значительного расширения доступного информационного пространства подсистемы энергонезависимой памяти, используемой для хранения системных и прикладных программ, а также файлов данных. В свете этого целесообразно сразу установить флэш-карту значительной емкости, например, microSDHC объемом 32 Гбайт, что позволяет достичь значения 48 Гбайт, а это, кстати, существенно больше первоначальных 16 Гбайт внутренней памяти NT-0909T. 

Возвращаясь же к теме особенностей дизайна, средств управления и интерфейсов, следует отметить, что на верхней грани корпуса расположено еще и отверстие миниатюрного микрофона, что позволяет использовать планшет NT-0909T не только в процессах записи аудио и видео, но и IP-телефонии, например, связи с помощью программы Skype.

На нижних же частях левой (рис. 3, рис. 4) и правой гранях корпуса NT-0909T расположены отверстия встроенных динамиков. Они обеспечивают неплохой уровень громкости. Конечно, при прослушивании музыки, просмотре клипов и видеофильмов трудно ожидать от миниатюрных динамиков высокого качества звука, особенно в диапазоне низких частот, но стереозвучание эти динамики обеспечивают. Требовательные же пользователи могут воспользоваться выходом на наушники. К этому разъему в случае необходимости можно подключить, например, активные звуковые колонки, превратив NT-0909T в аудиоцентр. 

Схема расположения управляющих элементов и разъемов представлена на рис 5. 
      

Рис. 5.  Схема расположения управляющих элементов и разъемов планшета NT-0909T

О важнейших элементах, составляющих основу архитектуры планшета NETTAB THOR IZ (NT-0909T), —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2
  

Изменение доли АМD за последние пять (десять) лет? 

Наша доля в ноутбуках в 2008 г. составляла примерно 13%, а сейчас — 26%. По системным блокам — точно также наблюдается рост.

Мы начинали в 2002 г, когда мы открыли свое представительство, наша доля в ноутбуках была очень низкой: 2-3% или может быть чуть больше. А теперь мы имеем 26% по ноутбукам и 32% по десктопам. Вот это наш прогресс.

Оправдало ли ожидание AMD появление гибридных процессоров и как это повлияло на рынок в мире и в России? 

Моя команда знает, что я люблю примеры. Летом прошлого года появились наши первые гибридные процессоры. Мы, относясь аккуратно и осторожно к рынку, прогнозировали, что на них будет спрос. И весь август-декабрь, пока производство перестраивалось, спрос превышал наши отгрузки во много раз. 

Сейчас у нас нет никаких проблем. Мы подстроились под рынок, нарастили производство.

Но в самом начале мы даже не ожидали, что спрос будет таким большим.

Потребителям нравится, что на кристалле вместе с вычислительными ядрами расположена мощная графика. Я сама была одним из первых таких пользователей. Система на AMD Brazos при десятичасовом перелете — это длительная работа, фильмы. При этом нет никаких ограничений. Это здорово. 

И рынок настолько хорошо принял все эти решения на основе APU, что наши A6 и А8 были в дефиците. Мы были совершенно уверены в своей продукции, но мы недооценили спрос.

Сейчас выводя на рынок  APU A10, мы полностью уверены в успехе. 

Приоритеты AMD на компьютерном рынке России? 

Если вы меня спросите, какое направление из четырех является приоритетным, то я не смогу вам ответить, так как они все для нас важны.

Наша графика неотрывно связана с нашими процессорами. Серверные технологии и продукты также очень важны, так как рынок растет. Россия — это один из ведущих рынков. Про ноутбуки я вообще молчу, так как это быстро развивающиеся технологии.

Для нас важен потребитель, мы смотрим, куда двигаются тенденции, куда двигается спрос. 

А вы не опасаетесь, что создавая замечательные гибридные процессоры, вы в какой-то степени сужаете рынок дискретных графических решений, нет ли здесь конфликта интересов? 

Если мы будем рассматривать так называемые Low End, Mainstream и High End решения, то вполне возможно, что в нижнем секторе потенциальные потребители, вполне вероятно, могут предпочесть купить графические решения дискретного уровня, интегрированные в процессор.

Но если говорить о решениях уровня Mainstream и выше, то мы вообще не опасаемся, потому что есть энтузиасты, которым для работы и игр необходима очень высокая производительность. Такие люди покупают настольные компьютеры, им нужны мощные графические карты. Они покупают ноутбуки, но серьезную работу они предпочитают выполнять на десктопах. Да, мы понимаем, что это определенная ниша, но таких людей много.      

Продолжение интервью –  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

В конце июня в Санкт-Петербурге состоялся ежегодный форум крупнейших ритейлеров и реселлеров – DISTREE 2012. На данном ведущем мероприятии в области ИКТ и бытовой электроники на территории России и стран СНГ выступили специалисты компании AMD и ее OEM-партнеры. Они представили готовые решения, созданные на основе новых гибридных процессоров AMD A-серии, известных под кодовым наименованием «Trinity».

Новые гибридные процессоры Trinity представляют собой улучшенную архитектуру по сравнению с предыдущим поколением гибридных процессоров AMD A-серии, известных под кодовым наименованием Llano.

Сравнительные характеристики процессоров AMD A-серии
с кодовыми именами Trinity и Llano 

Новые гибридные процессоры AMD A-серии благодаря реализованным в их внутренней архитектуре инновациям обладают следующими новыми возможностями:

• удвоенная производительность на ватт затраченной энергии по сравнению с предыдущим поколением;
• набор специальных технологий для улучшения качества видеоизображения при воспроизведении кинофильмов и интернет-контента, а также для ускорения преобразования компьютерных видеофайлов;
• повышенная на 29% производительность процессора при более высокой тактовой частоте благодаря ядру CPU нового поколения AMD Piledriver с технологией AMD Turbo Core третьего поколения, в котором нагрузка динамически перераспределяется между центральным процессором и GPU;
• графический процессор AMD Radeon серии HD 7000 позволяет повысить производительность системы при обработке графики на 56% по сравнению с предыдущим поколением;
• до 12 часов непрерывной работы от батареи благодаря усовершенствованиям в системе управления питанием центрального процессора и GPU.

Основные архитектурные элементы процессоров AMD A-серии
с кодовым наименованием Trinity

Как считают в компании AMD, новые гибридные процессоры AMD A-серии обеспечат дальнейшее улучшение положения данной компании на мировом рынке, включая Россию.

Необходимо отметить, что с момента открытия подразделения AMD в России в 2002 году, доля AMD в сегменте десктопов почти утроилась: с 2002 по 2011 год доля AMD на рынке настольных систем выросла с 13% до почти 30%. В сегменте ноутбуков доля AMD увеличилась в 2001-2011 гг с 1,9% до 22%. 

Кстати, по данным IDC, в 2012 году российский рынок займет четвертое место в мире по продажам мобильных решений, что делает его крайне перспективным и интересным для многих компьютерных компаний, включая AMD.

В следующей части  данной статьи приведено интервью с Генеральным директором AMD в России и странах СНГ.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

Как следует из описания мобильных чипсетов, часть из них имеют интегрированные в их состав графические средства, другие же варианты предусматривают использование внешних видеоадаптеров, созданных на основе использования дискретных элементов, главным из которых является графический процессор (GPU).

В свете стремления к снижению энергопотребления компьютерных компонентов следует напомнить, что в наборах микросхем системной логики реализуют оптимальное управление частотой ядра трехмерной графики видеосредств, осуществляющих вывод видеоинформации на экран.

В результате обеспечено снижение энергопотребления трехмерной графики и вывода оптимального изображения на экран в зависимости от потребностей приложения.

Кроме того, в зависимости от настроек технологии энергосбережения Intel Display Power Saving и используемых аппаратных средств обеспечивается значительное снижение энергопотребление подсветки дисплея мобильной компьютерной системы. Как утверждают разработчики, это снижение может достигать 25%. Эта сравнительно немалая экономия сопровождается минимальными, почти незаметными, потерями качества изображения.

Необходимо также отметить поддержку чипсетами технологии Intel Dual-Frequency Graphics. Эта технология обеспечивает пониженное энергопотребление интегрированной графической подсистемы.

Остается упомянуть, что высокая степень интеграции, обеспеченная постоянным совершенствованием технологических процессов, позволяет создавать более тонкие и легкие по сравнению с предшественниками мобильные компьютеры.

Что же касается производительности систем, то ее уже более чем достаточно не только для выполнения офисных приложений, но и решения большинства мультимедийных задач, например, просмотра видео. А в двухъядерных системах – еще и видео стандартов HD.

Все перечисленное является только частью преимуществ интегрированных средств, реализованных инженерами компании Intel. Эта компания контролирует с помощью своих изделий более трех четвертей (по некоторым данным более 80%) современного компьютерного рынка мобильных решений.

Однако необходимо отметить, что определенные преимущества имеют и решения, в основе которых лежат дискретные варианты видеосредств, представленных соответствующими миниатюрными видеоадаптерами.

Учитывая, что графический процессор дискретного видеоадаптера  пространственно отделен от ядра компонента North Bridge (MCH), появляется реальная возможность обеспечить оптимальные условия для эксплуатации за счет улучшения:

• электромагнитной совместимости,
• тепловых режимов и т. п.

Это благотворно сказывается на качестве выводимого видеоизображения при высоких частотах работы компонентов графической подсистемы, что требуется для качественного видеовоспроизведения при высоких параметрах разрешениях.

А еще использование внешних видеоадаптеров предоставляет возможность обеспечить более высокие уровни производительности.

Однако большие уровни производительности часто достигаются за счет повышения энергопотребления и ухудшения ряда потребительских параметров, к которым относятся, например:

• вес компьютерной системы,
• габариты компьютерной системы,
• время автономной работы от встроенных батарей и т. п.

Конечный выбор решения интегрированного или дискретного — зависит от поставленных задач, также как и то, каким платформам (и чипсетам) следует отдать предпочтение. 
    

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Оценивая данные, приведенные в данной таблице, целесообразно, по мнению авторов, особо обратить внимание на изменение уровней теплообразования и, соответственно, энергопотребления.

Несмотря на то, что указанные оценки получены расчетным путем, они соответствуют  реальным данным. Более того, они фактически равны с точностью, определяемой возможностями обычных измерительных приборов.

Необходимо отметить, что корректность приведенных формул сохраняется и для многоядерных процессоров с интегрированными контроллером памяти и средствами графики.

Это означает, что с ростом тактовых частот, на которых работают встроенные цепи, растут и уровни их теплообразования. Уровень же теплообразования процессора — это совокупность уровней теплообразования отдельных компонентов. Конечно, данное обстоятельство несколько затрудняет оценку уровней теплообразовния при разгоне процессоров.

Остается еще раз напомнить, что выявленные зависимости относятся не только к процессорам, но и к другим микросхемам, в большом количестве используемым в современных компьютерах.

Кстати, приведенные формулы сохраняют свою корректность и при уменьшении тактовых частот, то есть операции обратной разгону. Такой режим по праву можно назвать антиразгоном. В соответствии с теми же физическими законами при снижении тактовой частоты процессора ниже штатной величины напряжение питания его ядра может быть соответствующим образом снижено без нарушения устойчивости работы системы. Такой антиразгон в соответствии с приведенными формулами позволяет снизить теплообразование процессора или других микросхем. В качестве примера, можно привести не только CPU, но опять же и GPU, и чипсеты, и микросхемы памяти.

Как пример, подобных решений, выполняемых в автоматическом режиме, можно привести функции защиты микросхем в случаях нарушения тепловых режимов их работы. А еще снижение частоты и напряжения питания часто используется в портативных компьютерах. Эта возможность предназначена экономить энергию батарей, что позволяет увеличить время автономной работы.

Однако щадящие режимы антиразгона можно использовать и в настольных системах, что позволяет уменьшить энергопотребление и теплообразование. А это в свою очередь  позволяет снизить нагрузку на средства охлаждения, что способствует уменьшению акустического шума от вентиляторов и открывает широкие возможности к созданию малошумных компьютерных систем.

Соответствующую настройку мобильных и настольных компьютеров можно выполнить с помощью, например, известной и когда-то очень популярной утилиты RMClock. Эта утилита позволяет расширить диапазон уменьшения энергопотребления по сравнению со стандартными установками.

Возвращаясь же к режимам разгона, которые характеризуются повышенными тактовыми частотами, необходимо отметить, что в первую очередь форсированию подвергаются, конечно, процессоры. Данная возможность основана на том, что большинство процессоров имеют достаточно большой технологический запас. Этот запас  обеспечивает гарантированный уровень производительности и устойчивой работы всей выпущенной серии.

Конечно, соответствующие технологические резервы производительности часто имеют и элементы видеоадаптеров (видеочипы, представленные GPU, и микросхемы видеопамяти), оперативной памяти и даже жестких дисков (HDD). Этот запас может быть реализован в процессе индивидуального подбора оптимальных режимов эксплуатации разгоняемых элементов. Правда, экспериментировать с повышением тактовых частот и изменением напряжения питания для жестких дисков вряд ли целесообразно, так как можно необратимо потерять информацию.

Необходимо отметить, что отношение к разгону всегда было неоднозначным.

Тем не менее, фирмы-производители материнских плат в своей конкурентной борьбе за покупателей не смогли проигнорировать это явление. Поэтому функции разгона поддерживаются большинством их изделий. Это касается как мелких фирм, которые только начинают завоевывать компьютерный рынок, так и крупных, имеющих длительную историю, традиции и безупречную репутацию.

Часть из них устраивают демонстрации возможностей своих решений (рис. 4), и даже проводят соответствующие международные компьютерные соревнования.

Рис. 4.  Стенд экстремального разгона

В следующей части  данной статьи — некоторые особенности современных материнских плат, поддерживающих разные режимы разгона компьютерных комплектующих.
    

>>    Часть 6 
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Приведенную выше формулу зависимости тепловой мощности от напряжения питания и частоты можно легко привести к следующему виду:
   

    
где переменные с индексом f обозначают соответствующие параметры разгона, а переменные с нулевым индексом — параметры штатного режима.

И частный вариант для случая сохранения штатного уровня напряжения питания (Vf=Vo):
     

По сути, эти формулы могут считаться одними из важнейших для оверклокеров, так как они дают прогноз мощности теплообразования в зависимости от установленных значений тактовых частот (F) и уровней напряжения питания (V). А это в свою очередь позволяет оценить требуемые средства энергопитания (блок питания) и средства охлаждения. От их качества зависят степень разгона и устойчивость работы.

Таким образом, оценка с помощью приведенных формул позволяет сразу, исходя из планируемых значений тактовых частот и уровней напряжения, подобрать необходимые средства энергопитания и охлаждения. При этом выбор может осуществляется с минимальным запасом, то есть без переплаты за излишнюю избыточность.

К слову сказать, все формулы и рекомендации относятся не только к процессорам (CPU), но и к чипсетам, и даже к модулям памяти. Сохраняют они свою корректность, конечно, и по отношению к графическим процессорам (GPU), которые являются основой видеоадаптеров. Вообще говоря, это верно и для других микросхем, которые подвергаются оверклокингу.

Необходимо отметить, что в приведенных формулах целесообразно в качестве Po использовать реальное значение тепловой мощности микросхемы (для тех, кто забыл, и процессор, и GPU являются микросхемами). В этом случае, как показывает практика, оценки с очень высокой точностью соответствуют фактическим данным.

При отсутствии информации об уровне реального теплообразования, можно использовать и соответствующее значение TDP (Thermal Design Power — максимальная мощность теплообразования). Значение TDP приводится в сопровождающей технической документации и в справочниках. Как уже отмечалось выше, это относится и к CPU, и к GPU, и к микросхемам чипсетов.    

Здесь следует напомнить, что величина реального теплообразования в штатном режиме всегда меньше значения TDP, устанавливающего максимальный уровень теплообразования. Фактически TDP — это предельное значение теплообразования, приводимое (декларируемое) производителем. Кстати, часто уровень TDP является неизменным для всей линейки изделий. Превышение TDP над реальным значением теплообразования является своеобразным запасом. Он специально введен производителем и рассчитан на некоторый разброс параметров. Этот разброс вызван случайными флуктуациями, связанными с особенностями технологических процессов.

Уровни TDP специально сообщаются проектировщикам и производителям кулеров, материнских плат, блоков питания, корпусов и т. д. Естественно, исходя из значений TDP, они ориентируются на предельные уровни теплообразования (и энергопотребления).

Примеры оценки ожидаемой тепловой мощности процессоров для разных режимов их разгона приведены в таблице 1.

Таблица 1.  Оценка тепловой мощности центральных процессоров
                     в разных режимах разгона 

В следующей части  данной статьи — некоторые выводы и следствия из приведенных формул и выполненных оценок тепловой мощности центральных процессоров при разных частотных режимах их эксплуатации.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, как отмечалось ранее, при корректном выполнении процедуры разгона (оверклокинга) сбои и зависания сравнительно редки. В обычных условиях они, как правило, не приводят к большим неприятностям.

Необходимо отметить, что популярности разгона способствует и появление соответствующих материнских плат, дополненных специальными аппаратно-программными средствами. Эти средства осуществляют полуавтоматическое и даже полностью автоматическое управление и контроль в разных режимах эксплуатации.

Итак, в чем же теоретическая суть разгона?

Идея разгона, как сравнительно простого и относительно дешевого метода повышения производительности ранее купленного или нового компьютера, довольно проста. В ее основе лежит реальная возможность эксплуатации комплектующих в форсированных частотных режимах. А, как известно, повышение тактовых частот позволяет решать задачи за меньшее время или обрабатывать большие объемы информации за единицу времени.

Действительно, производительность и темп выполнения инструкций связаны следующим соотношением:

Производительность = (Количество инструкций) / (Время выполнения).

Это выражение можно переписать в виде произведения количества инструкций, выполняемых за один такт (Instruction Per Clock, IPC), на количество тактов за единицу времени (тактовая частота, F):

Производительность = IPC × F.

Таким образом, производительность пропорциональна частоте выполнения инструкций.

Здесь следует отметить, что частота выполнения инструкций процессором и тактовая частота внешнего генератора могут и не совпадать. Действительно, в реальных условиях зависимость производительности от частоты внешнего тактового генератора не является строго линейной. Связано это с тем, что часть передаваемой на высоких частотах  информации неизбежно искажается.

Действительно, работа современных элементов, даже в штатных частотных режимах осуществляется на очень высоких частотах. Это обеспечивает высокую производительность, однако накладывает и особые, довольно жесткие требования на архитектуру материнских плат. Прежде всего, это относится к топологии расположения электронных элементов и их многочисленных соединений. Особо затейливые рисунки соединений расположены в области видеоадаптера, модулей памяти и процессорной шины.

Используемые в архитектуре элементы и линии их соединения образуют чрезвычайно сложную систему, обладающую специфическими электромагнитными параметрами, трудно поддающимися точному анализу.

К сожалению, элементы рисунка обладают взаимными емкостями и индуктивностями (рис. 2).

Рис. 2.  Емкостное и индуктивное влияние проводников

Данные паразитные емкости и индуктивности в совокупности с активными составляющими полных сопротивлений проводников играют негативную роль. Они искажают формы высокочастотных импульсных сигналов, передаваемых по этим проводникам от одних элементов к другим.

Остается добавить, что значения частот передаваемых сигналов в ряде случаев достигают сегодня многих сотен мегагерц. Чтобы в этом убедиться, достаточно вспомнить о частотах шин процессора, оперативной памяти, видеоадаптера.

Тема увеличения производительности через увеличения рабочих частот продолжена  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

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 3 
  

Для поддержки внешних видеоадаптеров в архитектуре материнской платы присутствуют два видеослота конструктива PCI Express 2.0 x16. Однако здесь необходимо отметить, что чипсет AMD 880G предусматривает использование только одного внешнего видеоадаптера, поэтому возможность использования двух — это разработка конструкторов Gigabyte.

Один из видеослотов GA-880GMA-UD2H рассчитан на режим PCI Express x16, второй — PCI Express 2.0 x4.

Наличие двух видеослотов обеспечивает возможность формирования выводимых кадров видеоизображений с помощью двух видеоадаптеров, работающих параллельно (технология ATI CrossFireX).

При этом в случае одновременного использования двух видеоадаптеров конструкторы GA-880GMA-UD2H честно предупреждают, что каждый из них будет работать в режиме x4. А при установке одной видеокарты, первый порт получает все 16 линий.

Здесь следует напомнить, что оба слота и оба видеоадаптера поддерживают стандарт 2.0, что означает удвоенную по сравнению со стандартом 1.0 полосу частот.

Из других особенностей архитектуры GA-880GMA-UD2H следует отметить, что микросхемы чипсета AMD 880G поддерживают интерфейсы PCI, PCI Express, USB и SATA.

Благодаря второй компоненте AMD 880G — AMD SB850 в данной материнской плате реализовано 6 портов нового интерфейса SATA3 (один из них используется как eSATA для подключения скоростных устройств периферии) с пропускной способностью 6 Гбит/с и поддержкой RAID 0, 1, 5, 10, JBOD. А еще благодаря использованию этой микросхемы в архитектуре материнской платы GA-880GMA-UD2H реализована поддержка 10 портов USB 2.0/1.1.

В дополнение к чипсету AMD 880G в составе GA-880GMA-UD2H используется еще и ряд специализированных микросхем.

Среди них используемый в GA-880GMA-UD2H контроллер NEC SuperSpeed USB 3.0 с пропускной способностью — до 5 Гбит/с. Этот контроллер стал основой фирменного решения, получившего наименование GIGABYTE 3x USB Power Boost. Данное решение обеспечивает  совместимость, энергоэффективность и стабильность USB-соединения, в том числе для устройств, которые отличаются повышенным энергопотреблением.

Структура материнской платы GA-880GMA-UD2H и ее основные элементы представлены на рис. 6.

Рис. 6.  Структура и основные элементы материнской платы GA-880GMA-UD2H

Энергопитание осуществляется через систему импульсных многофазных преобразователей с изменением числа активных фаз в зависимости от загрузки процессора — технология DES (Dynamic Energy Saver). Это уменьшает   энергопотребление, а, следовательно, и теплообразование, что снижает нагрузку на средства охлаждения. В результате существенно уменьшается акустический шум от охлажающих компьютерные подсистемы вентиляторов.

В дополнение к аппаратным средствам в GA-880GMA-UD2H традиционно реализован и ряд фирменных программных разработок, расширяющих возможности, облегчающих настройку и эксплуатацию компьютерных систем.

Некоторые подробности фирменных разработок рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

В материнской плате GA-880GMA-UD2H, созданной на основе чипсета AMD 880G с интегрированной графикой, используются проводники удвоенной толщины и твердотельные конденсаторы, а в цепях электропитания — транзисторы и ферритовые дроссели с низкими потерями. Это улучшает надежность работы, как в штатных режимах, так и при оверклокинге (overclocking – разгон).

Для обеспечения оптимальных условий работы микросхемы чипсета снабжены небольшими радиаторами.

Материнская плата GA-880GMA-UD2H рассчитана на процессоры AMD линеек AMD Phenom II и Athlon II, включая, например, шестиядерные модели AMD Phenom II X6. Процессоры устанавливаются в разъем стандарта AM3. Такой разъем, расположенный на GA-880GMA-UD2H, представлен на рис. 4.

Рис. 4.  Разъем стандарта AM3

В двухканальной подсистеме памяти могут использоваться до четырех модулей памяти DDR3 1800/1333/1066. Частота 1800 МГц достижима в режимах оверклокинга, при этом успех зависит от используемых модулей памяти и процессора. Здесь необходимо напомнить, что двухканальный контроллер памяти уже несколько поколений процессоров AMD встроен не в состав чипсета, а в полупроводниковый кристалл процессора.

Из особенностей материнской платы GA-880GMA-UD2H следует отметить наличие интегрированных в чипсет видеосредств ATI Radeon 4250 (DirectX10.1). Возможностей данных средств вполне достаточно не только для типичных офисных приложений, но и для мультимедийных задач, например для воспроизведения аудио и видео, включая видеофильмы стандартов HD.

В тех случаях, когда мощности встроенных видеосредств недостаточно для выполнения задач, требовательных к ресурсам, можно расширить возможности видеоподсистемы за счет добавления внешнего видеоадаптера, созданного на основе графического процессора (GPU) и дискретных элементов. Благодаря поддержке интерфейса PCI-Express 2.0 и технологии ATI Hybrid CrossFireX Technology можно объединить вычислительную мощь интегрированного графического ядра и подключенного к плате видеоадаптера на дискретных элементах.

Архитектура материнской платы GA-880GMA-UD2H представлена на рис. 5.

Рис. 5.  Архитектура материнской платы GA-880GMA-UD2H

Некоторые подробности построения видеоподсистемы и другие особенности материнской платы GA-880GMA-UD2H рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы GA-880GMA-UD2H представлен на рис. 2 и  рис. 3.

В таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-880GMA-UD2H 

Рис. 3.  Разъемы материнской платы GA-880GMA-UD2H 

Таблица 1.  Основные параметры Gigabyte GA-880GMA-UD2H

Некоторые подробности архитектуры, структуры и основных компонентов материнской платы GA-880GMA-UD2H рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Для поддержки своих процессоров AMD Phenom II / Athlon II, выполненных в стандарте подключения AM3, компания AMD предлагает специализированные наборы микросхем системной логики (чипсеты) восьмой серии. Входящие в эту серию представители отличаются от своих предшественников — чипсетов седьмой серии улучшенной архитектурой, обеспечивающей большую производительность и более широкие  функциональные возможности.

Восьмая серия чипсетов AMD в настоящее время состоит из четырех моделей:

• AMD 890FX,
• AMD 890GX,
• AMD 880G,
• AMD 870.

Среди этого списка два варианта обладают встроенными в состав компоненты North Bridge видеосредствами. Этими вариантами являются чипсеты:

• AMD 890GX ,
• AMD 880G.

На основе этих чипсетов, обладающих интегрированными графическими средствами (интегрированной графикой), все основные производители материнских плат выпустили соответствующие модели своих изделий, активно используемые конструкторами настольных компьютерных систем (Desktop PC).

Важнейшими достоинствами настольных компьютерных систем с интегрированной графикой являются:

• компактность,
• энергоэкономичность,
• низкий шум от систем охлаждения, 
• сравнительно небольшая конечная цена.

В качестве примера материнской платы, созданной на основе младшего представителя с интегрированными средствами графики — чипсета AMD 880G, можно привести модель Gigabyte GA-880GMA-UD2H (GA-880GMA-UD2H).

Указанная материнская плата GA-880GMA-UD2H упакована в традиционную картонную коробку белого цвета, на поверхость которой нанесено множество надписей и фирменных эмблем. На лицевой и обратной сторонах данной упаковки обозначены все основные функции и технологии, реализованные в данном изделии компании Gigabyte.

Комплект материнской платы GA-880GMA-UD2H приведен на рис. 1.

Рис. 1.  Комплект материнской платы GA-880GMA-UD2H 

В состав комплекта материнской платы  GA-880GMA-UD2H  входят следующие основные компоненты:

• красочная картонная коробка,
• материнская плата GA-880GMA-UD2H,
• два кабеля SATA,
• один кабель UltraDMA 100/66/33,
• заглушка задней панели (I/O Shield),
• руководство пользователя,
• оптический диск с драйверами и утилитами.

Внешний вид материнской платы GA-880GMA-UD2H, созданной на основе чипсета AMD 880G с интегрированными видеосредствами, а также основные характеристики данной платы представлены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Для поддержки гибридных процессоров AMD Fusion APU компания Gugabyte выпустила специальную линейку материнских плат, объединенных под наименованием Gigabyte А75-серии. Их основой послужили специальные наборы микросхем системной логики (чипсеты) серии A, разработанные компанией AMD.

В качестве примера таких материнских плат можно привести модель GA-A75-UD4H (рис. 3). Ее основой послужил одночиповый набор микросхем системной логики — чипсет AMD A75, являющийся в настоящее время старшим представителем чипсетов серии A, разработанных компанией AMD для поддержки гибридных процессоров AMD Fusion APU.

Рис. 3.  Gigabyte GA-A75-UD4H

Рост производительности и расширение функциональных возможностей не в последнюю очередь обеспечила и реализация перспективных технологий, облегчающих настройку и эксплуатацию компьютерных систем.

В качестве примера можно привести технологии и средства, используемые в материнских платах Gigabyte.

Видеоподсистема компьютера, основанная на встроенной графике центрального процессора AMD А-серии и поддерживающая на аппаратном уровне прикладные интерфейсы Microsoft DirectX 11, OpenGL 4.1 и OpenCL 1.1, демонстрирует сравнительно высокие уровни производительности. При этом данные уровни сходны с соответствующими показателями компьютерных систем, в которых установлены графические карты начального уровня, созданные на традиционных дискретных элементах.

Действительно, в процессе тестирования средствами 3DMark Vantage в режиме Performance настольная компьютерная система, основанная на материнской плате GA-A75M-UD2H с чипсетом A75, продемонстрировала производительность на уровне 4000+ баллов.

Однако с помощью фирменной утилиты Easy Tune 6 компании Gigabyte имеется возможность разогнать AMD APU A-серии, установив повышенные значения тактовых частот для основных подсистем. Это обеспечивает существенный прирост производительности по сравнению с возможностями компьютерных систем, компоненты которых работают в обычных штатных частотных режимах.

Так, например, в процессе проведенных экспериментов был достигнут уровень, который по данным компании Gigabyte, составил более 6000 баллов в 3DMark Vantage в режиме Performance. Это демонстрируют результаты, приведенные на рис. 4.

Рис. 4.  Тестирование APU в разных конфигурациях и частотных режимах

Дополнительный прирост производительности и расширение функциональных возможностей можно получить за счет использования фирменных технологий.

Ряд перспективных технологий, реализованных в материнских платах, созданных для поддержки гибридных процессоров AMD Fusion APU, рассмотрен  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3