Евгений Рудометов 
 

Стремительный рост генерируемых данных, быстрое расширение облачных вычислений, повсеместное развертывание сетей 5G, а также распространение высокопроизводительных вычислений (HPC) и искусственного интеллекта (AI) требуют адекватных аппаратно-программных средств. Утверждается, что более 50% всего объема мировых данных было создано за последние два года. Однако из этого объема только 2% было проанализировано, так как оперативная обработка данных требует соответствующих вычислительных мощностей, которых часто не достаточно.

Растущие требования определяют архитектуру центров обработки данных (ЦОД) и сетей, которые могут быстро масштабироваться. При этом необходимо отметить, что по оценкам IDC средняя длительность жизненного цикла типичного сервера составляет примерно пять лет. Дальнейшая же эксплуатация устаревших аппаратно-программных средств часто неэффективна и нецелесообразна. Действительно, совокупные затраты на поддержание производительности ЦОД на должном уровне могут существенно превышать стоимость приобретения технологий следующего поколения. Более того, обновленные серверные платформы, созданные на основе новейших высокопроизводительных процессорах (CPU), предоставляют новые возможности для модернизации существующей IT-инфраструктуры, сочетая в себе решения, которые отвечают актуальным требованиям в вопросах передачи, хранения и обработки данных.

Масштабируемые процессоры

В ответ на потребности рынка компания Intel представила в 2017 очередное обновление модельного ряда серверных процессоров Intel Xeon. С целью значительного увеличения скоростных возможностей компания значительно переработала их внутреннюю архитектуру. Изделия получили общее наименование Intel Xeon Scalable (от англ. Scalable — масштабируемый). Это наименование по замыслу производителя должно свидетельствовать о больших возможностях процессоров, обеспечивающих масштабируемость высокопроизводительных компьютерных систем. О выпуске второго  поколения было объявлено в 2019 г. В настоящее время осуществляется  массовый выпуск и внедрение соответствующих компьютерных систем.

            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

В данный момент высокопроизводительные серверные процессоры Intel Xeon Scalable второго поколения (продукция с прежним кодовым названием Cascade Lake), как и их предшественники, представлены модельными рядами Intel Xeon Platinum, Intel Xeon Gold, Intel Xeon Silver, Intel Xeon Bronze. Их модели отличаются и количеством ядер, и тактовыми частотами, а также рядом параметров, влияющих на скорость выполнения задач, требующих высокой производительности от компьютерных систем.

            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Самыми мощными являются процессоры Intel Xeon Platinum. Они представлены моделями линеек 8200 и 9200.

Две линейки Platinum

В настоящее время в линейке Intel Xeon Platinum 8200 — 11 моделей. Среди них старшими являются модели с номерами 8280L и 8280. Они имеют по 28 вычислительных ядер, способных обрабатывать по 56 потоков с базовой тактовой частотой 2,7 ГГц и возможностью ее увеличения до 4,0 ГГц в режиме Turbo Boost. Из других особенностей следует отметить: кэш-память — 38,5 Мбайт, литография — 14 нм, расчетная мощность энергопотребления — 205 Вт, максимальный объем оперативной памяти DDR4-2933 с использованием до 6 каналов: — 4,5 Тбайт (8280L) и 4,0 Тбайт (8280), количество каналов UPI — 3, разъем — FCLGA3647, размер корпуса — 76,0 х 56,5 мм. Обеспечена, в частности, поддержка энергонезависимой памяти Intel Optane DC Persistent Memory (Intel Optane DC Persistent Memory), а также кодов ECC, до 48 линий PCI Express 3.0, наборов команд Intel SSE4.2, Intel AVX, Intel AVX2, Intel AVX-512, технологий Intel Deep Learning Boost (Intel DL Boost), Resource Director Technology (Intel RDT), Intel Hyper-Threading, виртуализации (VT-x, VT-d). Рекомендованная производителем цена модели Intel Xeon Platinum 8280L составляет $13012, Intel Xeon Platinum 8280 — $10009. 

Еще большей производительностью обладают изделия линейки Xeon Platinum 9200.

            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Эта линейка представлена пока (на момент данной статьи) четырьмя моделями. Их номера: 9282, 9242, 9222, 9221. Старшей моделью является Xeon Platinum 9282. Ряд параметров этих процессоров приведен в таблице.

Intel Xeon Platinum 9200

Производитель отмечает, что процессоры Intel Xeon класса Platinum ориентированы на ресурсоемкие критически важные рабочие нагрузки искусственного интеллекта, аналитики и гибридных облачных сред. Они обеспечивают оптимальный уровень производительности при возможности увеличения количества процессоров: 2, 4, 8 и более.

«Золотые», «серебряные» и «бронзовые» 

Несколько меньшими возможностями обладают модели линеек Intel Xeon Gold (49 моделей с числом ядер от 4 до 28), Intel Xeon Silver (10 моделей с числом ядер от 8 до 16), Intel Xeon Bronze (2 модели с числом ядер 6 и 8). Однако и их возможности сравнительно велики и способны удовлетворить потребности многих потенциальных пользователей.

Процессоры Intel Xeon класса Gold обладают оптимизированной под рабочие нагрузки производительностью и повышенной надежностью, высокой скоростью памяти, большой ее емкостью и улучшенной структурой межсоединений, улучшенной масштабируемостью благодаря возможности использования 2 и 4 процессоров.

Процессоры Intel Xeon класса Silver — это оптимальная производительность и энергоэкономичность, увеличенная скорость памяти, средние вычислительные и сетевые ресурсы, а также ресурсы хранения данных.

Процессоры Intel Xeon класса Bronze — это доступная производительность для малого бизнеса и базовых систем хранения, аппаратные функции безопасности, надежные возможности масштабирования благодаря поддержке 2 процессоров.

Производительность платформ

Как показывают многочисленные результаты тестирования, процессоры Intel Xeon второго поколения обеспечили заказчикам значительное  повышение производительности их компьютерных систем. При этом по оценке Intel, средняя производительность Intel Xeon Gold 2-го поколения в 1,36 раза выше по сравнению с аналогичным процессором Intel Xeon Gold 1-го поколения, а с учетом цен — в 1,42 раза выше. Более того, при использовании технологии Intel DL Boost модель Intel Xeon Platimum 9200 обеспечивает еще больший прирост.

            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Важным достоинством данных процессоров является поддержка энергонезависимой памяти Intel Optane DC PM. Представленные в виде модулей, емкость которых, может достигать 512 Гбайт, они устанавливаются в слоты DRAM материнских плат. Указанные модули Intel Optane DC PM совместно с модулями DRAM позволяют довести полный объем оперативной памяти до 36 Тбайт. При этом комбинированная подсистема, обеспечивая высокие скоростные показатели, оказывается существенно дешевле по сравнению с решениями, предусматривающими использование только традиционных модулей DRAM. 

Для повышения производительности компьютерных систем в указанных процессорах реализована поддержка технология Intel Deep Learning Boost. Это позволяет повысить выполнение задач искусственного интеллекта, что, учитывая стремительный рост данного сектора, является актуальным для многих потенциальных пользователей.

            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

Российские заказчики уже оценили преимущества новых платформ, созданных на основе процессоров Intel Xeon Scalable второго поколения.

Как утверждают специалисты Яндекс.Облака, данные процессоры стабильно показывают ускорение от 10 до 90%. Наборы команд AVX512 (Advanced Vector Instructions) и VNNI (Vector Neural Network Instructions) Intel Xeon Scalable 2-го поколения могут в два раза ускорить решение задачи машинного обучения и обработки изображений.

Компании Mail.ru Group удалось достичь уменьшения показателя TCO/performance почти вдвое — с 1.45 до 0.84 за счет перехода на 2-е поколение процессоров Intel Xeon Scalable (2х6230 / 12х16GB / 2×2TB-SSD). Таким образом, по оценке экспертов компании, повышение производительности системы окупило затраты на более высокую стоимость вычислительных решений в расчете на одно ядро.

Компания Axxonsoft отметила потенциал многократного ускорения исполнения соответствующих задач на 2-м поколении процессоров Intel Xeon Scalable благодаря появлению технологии Intel DL Boost. В результате первичного, неоптимизированного запуска обученной нейронной сети с использованием пакета инструментов Intel OpenVINO на сервере, созданном на базе процессоров 2-го поколения Intel Xeon Scalable c Intel DL Boost, было получено ускорение в 1,6 раз относительно системы на базе первого поколения соответствующей серверной платформы Intel.

Согласно тестам компании МТС, использование памяти Intel Optane DC PM в комбинации с процессорами Intel Xeon Scalable 2-го поколения позволяет добиться четырехкратного увеличения производительности при обработке крупных объемов данных. Компания SAP отметила сокращение времени загрузки системы, использующей постоянную память Intel Optane DC PM, в 12,5 раз, с 60 до 4 минут. Эксперты компании VMware обнародовали результаты тестирования постоянной памяти Intel Optane DC PM в двух режимах. В режиме «App-Direct» комбинация DRAM и постоянной памяти Intel Optane DC PM в совокупности предоставляет до 6 Tбайт памяти на 2 сокета и 12 Tбайт на 4 сокета. Результаты исполнения виртуализированных приложений на примере баз данных показали 16,6-кратное увеличение записи в БД в секунду до почти 96 Кбайт в секунду с помощью Intel Optane в режиме «App-Direct». Отдельное внимание заслуживают результаты в режиме «Память». Так, например, измеренная производительность приложений в виртуализированных средах VmWare по тесту VmMark 3.1 на серверах HPE ProLiant Gen10 с процессорами Intel Xeon Scalable 2-го поколения и постоянной памятью Intel Optane DC PM показала эквивалентную производительность на таких же серверах с обычной DRAM-памятью.

Третье поколение

В конце июня 2020 г. были представлено масштабируемое семейство процессоров Intel Xeon 3-го поколения. Новые процессоры были ранее анонсированы под кодовым наименовением “Cooper Lake”. Они делают возможным более широкое развертывание систем искусственного интеллекта (ИИ) на процессорах общего назначения для приложений, включающих классификацию изображений, механизмы рекомендаций, распознавание речи и моделирование естественных языков.

По прогнозам IDC, к 2021 году 75% корпоративных приложений будут использовать ИИ. К 2025 году, согласно оценкам IDC, примерно 25% всех данных будут генерироваться в реальном времени, при этом различные устройства Интернета вещей (IoT) будут отвечать за 9% этого объема.

В новых процессорах добавлена поддержка чисел с плавающей запятой формата bfloat16 в Intel DL Boost для улучшения производительности обучения нейронных сетей и построения логических выводов; bfloat16 — это компактный цифровой формат, который использует половину битов, как и современный формат FP32, но при этом достигает сопоставимой точности модели с минимальными изменениями программного обеспечения (если таковые требуются). Добавление поддержки bfloat16 ускоряет обучение ИИ и построение логических выводов на процессорах. Оптимизированные для Intel дистрибутивы bfloat16 поддерживаются в ведущих фреймворках глубокого обучения, в том числе в TensorFlow и Pytorch. Они доступны в инструментах Intel AI Analytics для ускорения глубокого обучения и вычислений. Также Intel внедрила оптимизацию bfloat16 в свой инструментарий OpenVINO и среду ONNX Runtime для облегчения логических построений.

Процессоры Intel Xeon Scalable 3-го поколения являются дальнейшим развитием 4- и 8-сокетных решений Intel. Процессор предназначен для выполнения рабочих нагрузок глубокого обучения, для работы в высокоплотных окружениях виртуальных машин (ВМ), для запуска баз данных в оперативной памяти, критически важных приложений, а также для аналитических нагрузок. Клиенты, обновляющие стареющие инфраструктуры, могут рассчитывать на средний ожидаемый прирост производительности в 1,9 раза в популярных рабочих нагрузках и до 2,2 раз больше ВМ по сравнению с 4-сокетными эквивалентами платформы пятилетней давности.

            (кликнуть мышью для увеличения картинки)

В настоящее время в семействе процессоров Intel Xeon 3-го поколения — 15 моделей. Они представлены в линейках Intel Xeon Platinum 8300 и в линейках Intel Xeon Gold 6300 и Intel Xeon Gold 5300. При этом четыре старшие модели Intel Xeon Platinum 8300 являются 28-ядерными, а две старшие Intel Xeon Gold 6300 — 24-ядерными.

Итак, высокопроизводительные масштабируемые серверные процессоры Intel Xeon Scalable и созданные на их основе компьютерные платформы предоставляют широкие возможности для модернизации IT-инфраструктуры предыдущего поколения. И нет сомнений, что следующие поколения серверных процессоров Intel Xeon Scalable и соответствующие компьютерные системы будут обладать еще большими возможностями.
    

Евгений Рудометов 
 

В Москве компания Intel в России представила новое портфолио решений для передачи, хранения и обработки данных. Ключевыми элементами являются второе поколение масштабируемого семейства процессоров Intel Xeon Scalable с технологией Intel Deep Learning Boost (Intel DL Boost) и постоянная память Intel Optane DC. Кремниевые технологии для данных – рынок объемом более 300 млрд долларов.

На мероприятии выступили ведущие специалисты компании Intel и ее партнеров. Они рассказали о новейших компонентах, перспективных технологиях и примерах их внедрения в системах обработки данных.

(кликнуть для увеличения)

Поток данных, создаваемых человечеством, стремительно нарастает. Результатом этого процесса стало быстрое увеличение объема генерируемой и требующей соответствующей обработки информации: более 50% всего объема мировых данных было создано за последние 2 года. Однако из этого объема только 2% было проанализировано, так как оперативная обработка данных требует соответствующих вычислительных мощностей.

(кликнуть для увеличения)

(кликнуть для увеличения)

(кликнуть для увеличения)

(кликнуть для увеличения)

Однако процесс ускоренной генерации информации продолжится и в последующие годы. Так, например, уже к следующему году каждый человек на Земле будет генерировать 1,7 Мб данных в секунду, благодаря растущему потреблению цифровых услуг, а также работе примерно 200 млрд цифровых устройств в различных технологических сферах. Доступный рынок полупроводниковых технологий, предназначенных для обработки данных, Intel оценивает в $320 млрд. При этом быстрое увеличение рынка наблюдается практически во всех странах. 

По данным IDC, российский рынок серверных решений и систем хранения данных (СХД) растет. Рост сегмента х86 решений в долларовом выражении в 2018 году составил почти 33% (32.8%), рост сегмента систем хранения данных (в USD) – 23% (22.5%).

«На развитие отрасли обработки данных оказывает влияние три тенденции: распространение облачных вычислений, развитие искусственного интеллекта и аналитики, а также виртуализация сетевой инфраструктуры. Растущие рабочие нагрузки требуют нового подхода к анализу, хранению, а также передаче данных. Этим обусловлено предоставление технологий Intel в формате комплексного портфолио, которое совмещает производительные процессоры, память и решения для оптимизации сетей», – отметила в своем выступлении Наталья Галян, региональный директор Intel в России.

(кликнуть для увеличения)

Компания Intel представила российским пользователям обновленное портфолио решений для обработки, передачи и хранения данных, ключевыми элементами которого являются:

• Процессоры Intel Xeon Scalable второго поколения, в том числе семейство Intel Xeon Platinum 9200 (до 56 ядер и 12 каналов памяти).
• Постоянная память Intel Optane DC, которая обеспечивает масштабное увеличение объёма оперативной памяти на платформе Intel Xeon Scalable, начиная со второго поколения.
• Накопитель Intel Optane SSD DC D4800X (Dual Port), сочетающий производительность твердотельных накопителей Intel Optane DC SSD с высокой надежностью хранения данных.
• Накопитель Intel SSD D5-P4326 (Intel QLC 3D NAND) — первый в мире PCIe QLC NAND SSD, совместимый с форматом EDSF для центров обработки данных.
• Адаптер Intel Ethernet 800 Series с технологией Application Device Queues (ADQ), способный обеспечить работу на скорости до 100 Гбит/с для передачи масштабных объемов данных.

Более 20 компаний-партнеров Intel представили решения и сервисы на основе новых технологий в рамках презентации и демо-зоны. Предлагаемые новинки помогают участникам обширной экосистемы, сформировавшейся вокруг серверной платформы Intel, оптимизировать и ускорить выполнения требовательных рабочих нагрузок и вместе с тем улучшить качество предоставляемых услуг.

(кликнуть для увеличения)

По заявлению руководителя Яндекс.Облака Яна Лещинского, новые процессоры стабильно показывают ускорение от 10 до 90%. Более того, наборы команд AVX512 (Advanced Vector Instructions) и VNNI (Vector Neural Network Instructions) Intel Xeon Scalable 2-го поколения могут в два раза ускорить решение задачи машинного обучения и обработки изображений.

(кликнуть для увеличения)

Mail.ru Group удалось достичь уменьшения показателя TCO/performance почти вдвое – с 1.45 до 0.84 за счет перехода на 2-е поколение процессоров Intel Xeon Scalable (2х6230 / 12х16GB / 2×2TB-SSD). Таким образом, по оценке экспертов компании, повышение производительности системы окупило затраты на более высокую стоимость вычислительных решений в расчете на одно ядро.

(кликнуть для увеличения)

Российские заказчики смогли оценить преимущества новой платформы для задач видеонаблюдения и анализа поведения человека. Так, компания Axxonsoft отметила потенциал многократного ускорения исполнения соответствующих задач на 2-м поколении процессоров Intel Xeon Scalable благодаря появлению технологии Intel DL Boost. В результате первичного, неоптимизированного запуска обученной нейронной сети с использованием пакета инструментов Intel OpenVINO на сервере, созданном на базе процессоров 2-го поколения Intel Xeon Scalable c Intel DL Boost, было получено ускорение в 1.6 раз относительно системы на базе первого поколения соответствующей серверной платформы Intel.

Партнеры Intel представили результаты тестирования постоянной памяти Intel Optane DC для различных задач. Так, согласно тестам компании МТС, использование этого решения в комбинации с процессорами Intel Xeon Scalable 2-го поколения позволяет добиться четырехкратного увеличения производительности при обработке крупных объемов данных. Компания SAP отметила сокращение времени загрузки системы, использующей постоянную память Intel Optane DC, в 12,5 раз, с 60 до 4 минут. Эксперты компании VMware представили результаты тестирования постоянной памяти Intel Optane DC в двух режимах. В режиме «App-Direct» комбинация DRAM и постоянной памяти Intel Optane DC в совокупности предоставляет до 6 Tб памяти на 2 сокета и 12 Tб на 4 сокета. Результаты исполнения виртуализированных приложений на примере баз данных показали 16,6-кратное увеличение записи в БД в секунду до почти 96 Кб в секунду с помощью Intel Optane в режиме «App-Direct». Отдельное внимание заслужили результаты в режиме «Память». Так, например, измеренная производительность приложений в виртуализированных средах VmWare по тесту VmMark 3.1 на серверах HPE ProLiant Gen10 с процессорами Intel Xeon Scalable 2-го поколения и постоянной памятью Intel Optane DC показала эквивалентную производительность на таких же серверах с обычной DRAM-памятью.

Партнер компании Intel, студия Main Road Post, отметила эффект от применения технологий Intel для систем хранения в расчетных задачах компьютерной графики. «Рендеринг в CG – это одна из самых требовательных к вычислительным ресурсам серверной фермы операция. Создание CG-эффектов требует дней, недель иногда даже месяцев расчетов. Благодаря Intel Xeon Scalable и особенно твердотельным NVMe-дискам Intel время таких расчетов сократилось в сотни раз», – отметил Михаил Лёсин, технический директор студии Main Road Post. Новые твердотельные накопители Intel, представленные в рамках мероприятия, открывают дополнительные возможности для усовершенствования СХД благодаря сочетанию производительности, надежности и ёмкости.

Решения Intel находят свое применение не только в бизнес-моделях, но и в научном суперкомпьютинге. Первый в мире гиперконвергентный суперкомпьютер со 100% охлаждением на «горячей воде», созданный в  Объединенном институте ядерных исследований совместно со специалистами компаний РСК и Intel, включает узлы «РСК Торнадо» на первом поколении Intel Xeon Scalable с использованием твердотельных NVMe-дисков Intel для дата-центров и Intel Optane SSD DC. Комплексный подход к построению гиперконвергентной IT-инфраструктуры позволил ОИЯИ эффективно справляться с критическими нагрузками и научными расчетами, необходимыми для вычислений и обработки данных в мега-проекте НИКА (NICA).

По оценкам IDC средняя длительность жизненного цикла сервера составляет 5 лет. При дальнейшей эксплуатации совокупные затраты на поддержание производительности ЦОДа могут превышать стоимость приобретения необходимых технологий следующего поколения. Обновленная серверная платформа Intel предоставляет новые возможности для модернизации существующей ИТ-инфраструктуры, сочетая в себе решения для построения облачной инфраструктуры, дата-центров и систем вычислений на конечных устройствах, отвечающим актуальным требованиям в вопросах передачи, хранения и обработки данных.

Участники мероприятия смогли ознакомиться с решениями, созданными партнерами Intel на базе новой платформы и позволяющими повысить эффективность датацентричной IT-инфраструктуры.

(кликнуть для увеличения)

(кликнуть для увеличения)

(кликнуть для увеличения)

(кликнуть для увеличения)

(кликнуть для увеличения)

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 
 

 >>    Часть 3 
  

Реализованные в ультрабуке IdeaPad U300s перспективные технологии и используемые в его составе современные высококачественные элементы обеспечили данной сверхкомпактной компьютерной системе сравнительно высокие параметры.

Основные характеристики представленной на ознакомление и тестирование модели ультрабука IdeaPad U300s приведены в таблице 1.

Таблица 1.  Основные характеристики ультрабука IdeaPad U300s 

В следующей части  данной статьи приведены некоторые подробности конфигурации ультрабука IdeaPad U300s, выпущенного компанией Lenovo, а также результаты оценки производительности, выполненной с помощью средств, встроенных в операционную систему.
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

В ультрабуке IdeaPad U300s компания Lenovo реализовала ряд перспективных разработок.

Благодаря фирменной функции Lenovo RapidCharge встроенный в IdeaPad U300s аккумулятор заряжается до уровня 50% своей максимальной емкости всего за 30 минут.

Технология RapidDrive SSD позволяет загрузить систему за 10,5 секунд.

Воздухопроницаемая клавиатура и технология Intel Advanced Cooling обеспечивают оптимальное охлаждение внутренних элементов данной сверхкомпактной компьютерной системы.

В составе ультрабука IdeaPad U300s присутствуют скоростной порт USB 3.0, выход HDMI, 1,3-мегапиксельная веб-камера (720p HD), миниатюрный микрофон.

Поддерживается, согласно технической документации, технология Intel Wireless Display (WiDi) — беспроводная передача контента с ноутбука на широкоэкранный телевизор. Но в этом случае необходимы либо соответствующая модель телевизора, поддерживающая данную технологию, либо специальный телевизионный адаптер.

Важно, что ультрабук IdeaPad U300s характеризуется еще и продолжительным временем автономной работы — до 8 часов работы и до 30 дней в режиме ожидания.

Толщина данного изделия — 1,5 см, а его вес — около 1,3 кг.

В рамках моделей IdeaPad U300s предусмотрены несколько вариантов исполнения. Эти варианты отличаются не только цветовой раскраской  алюминиевого корпуса, но и моделью центрального процессора, и емкостью штатного накопителя информации.

Необходимо отметить, что для ознакомления и тестирования была предоставлена модель данного ультрабука максимальной конфигурации с центральным процессором максимальной производительности и встроенной подсистемой хранения информации максимальной емкости.

Цвет данной модели ультабука IdeaPad U300s — графитово-серый.

В предоставленной модели ультрабука IdeaPad U300s установлен весьма мощный и энергоэкономичный процессор Intel Core i7-2677M. Он относится линейке ультрамобильных изделий. Отличается пониженным напряжением питания и очень низким для высокопроизводительных вариантов значением термопакета (TDP), составляющим всего 17 Вт. Процессор имеет два ядра с поддержкой технологий Turbo Boost и Hyper-Threading. Номинальная частота работы ядер составляет 1,8 ГГц, максимальная же частота работы ядер может достигать в турборежиме значения 2,9 ГГц. Объем кэш-памяти третьего уровня (L3) данного процессора составляет 4 Мбайт.

В ультрабуке IdeaPad U300s используется интегрированная в центральный процессор Intel Core i7-2677M графика Intel HD Graphics 3000, обеспечивающая сравнительно высокую для ультракомпактных и сверхлегких моделей ноутбуков производительность.

Подсистема энергонезависимой памяти представлена скоростным накопителем SSD 256 Гбайт. Благодаря этому обеспечиваются высокие значения скоростей чтения/записи программ и данных, а также высокие эксплуатационные параметры подсистемы хранения информации, включая высокую устойчивость к ударным нагрузкам, низкое энергопотребление и малый вес.

Остальные характеристики предоставленной модели ультрабука IdeaPad U300s приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

В процессе развития компьютерных технологий крупнейшие компании IT-отрасли активно участвовали и продолжают участвовать во всех этапах разработки и выпуска перспективных решений. В результате их созидательной деятельности  увеличивается производительность и расширяются  функциональные возможности создаваемых устройств.

Нередко благодаря совместным усилиям появляются революционные технологии, которые коренным образом изменяют не только внутреннюю архитектуру изделий, но часто даже и сценарии их использования. Особенно это касается мобильных компьютерных систем, которые уже ряд лет обгоняют в своем развитии и выпуске изделия других секторов рынка IT.

В качестве иллюстрации достаточно вспомнить появление и последующее развитие Intel Centrino. Это существенно расширило коммуникационные возможности мобильных систем. Кроме того, технология Intel Centrino и созданные на ее основе системы способствовали развитию соответствующей инфраструктуры и даже всей отрасли IT, стимулируя работу ученых, инженеров, технологов разных стран.

Необходимо отметить, что это далеко не единственный случай влияния указанной компании на развитие отрасли. Можно найти еще много подобных примеров, среди которых и новые технологии, и новые компоненты, и рекомендуемые варианты решений, и даже готовые семплы.

А сравнительно недавно компания Intel выступила инициатором новой концепции развития сверхкомпактных ноутбуков. Эта концепция предусматривает максимальную унификацию решений и выполнение ряда требований к конструкции и функциональности мобильных компьютеров.

В частности, указанная концепция Intel предусматривает:

• использование легких цельнометаллических корпусов, что придает необходимую жесткость и прочность изделиям, а также улучшает температурные условия эксплуатации компьютерных комплектующих, 
• использование несъемных аккумуляторных батарей, что упрощает и облегчает всю конструкцию,
• применение для подсистем хранения данных накопителей SSD или гибридных накопителей,
• использование для связи скоростных вариантов Wi-Fi.

При этом настоятельно рекомендуется соблюдать следующие конструктивные и функциональные характеристики:

• толщина систем с экранами менее 14 дюймов — не более 18 мм,
• толщина систем с экранами более 14 дюймов — не более 21 мм,
• продолжительное время автономной работы — более 5 часов для систем с центральными процессорами Intel Core 2-го поколения (Sandy Bridge) и более 8 часов для систем с Intel Core 3-го поколения (Ivy Bridge),
• быстрый выход из режима сна — менее 7 секунд,
• присутствие скоростных портов USB 3.0 или Thunderbolt,
• использование эффективных систем защиты информации и самих ультрабуков.

В качестве же основы таких систем выступают специально разработанные для ультрамобильных решений высокопроизводительные процессоры Intel, поддержанные соответствующими чипсетами этого же производителя.     

Мобильные системы, удовлетворяющие указанным требованиям, формируют новый класс сверхкомпактных ноутбуков, модели которых получили право именоваться «ультрабуками» (от англ. ultrabook).

Согласно информации Intel, в настоящее время разрабатываются сотни моделей ультрабуков.

В следующей части  данной статьи приведены подробности, связанные с ультрабуком IdeaPad U300s, выпущенным на рынок компанией Lenovo.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Платформа Napa

Третье поколение появилось в начале 2006 года после выпуска нового процессора, построенного на основе принципиально нового ядра. Разработка получила наименование Yonah, а двуядерный процессор — Intel Core Duo. Был выпущен и одноядерный вариант — Intel Core Solo. Платформа, построенная на основе мобильного чипсета i945 (Рис. 4) со встроенной графикой Intel GMA 950, получила наименование Napa. Она сохранила все достоинства предыдущей разработки, обеспечив рост производительности и повышение экономичности в соответствии с критерием «производительность на ватт». Из новых параметров следует отметить повышение частоты процессорной шины и памяти до 667 МГц с одновременным внедрением более совершенных технологий энергосбережения.

Основой новой платформы стали чипсеты семейства Intel 945 (i945), представленного тремя версиями:

• i945GM,
• i945PM,
• i945GMS.

К этому же семейству относится и i940GML.

Чипсет i945GM является самым мощным представителем из мобильных наборов i945. Он поддерживает все процессоры семейства Intel Pentium M/Celeron M, а также одноядерные и двухъядерные модели процессоров.

Кроме того, чипсет поддерживает: частоты процессорной шины 533 и 667 МГц, встроенную графику Intel GMA 950, внешний видеоадаптер PCI Express x16, один или два канала DDR2 533/667 с максимальным объемом памяти 4 Гбайт.

Чипсет i945PM не имеет встроенных графических средств, но предусматривает наличие внешнего видеоадаптера PCI Express x16. Остальные параметры совпадают с i945GM.

Чипсет i915GMS специально разработан для ноутбуков малого форм-фактора, рассчитанного на энергоэкономичные модели мобильных процессоров.

Остается добавить, что для управления периферийными устройствами в базовых комплектах перечисленных моделей мобильного чипсета i945 предусмотрено использование компонента ICH7-M. Он поддерживает работу двух портов Serial ATA-150 и одного порта Parallel ATA-100, до восьми портов USB 2.0, аудиосистемы Intel High Definition Audio (Azalia) и AC’97 2.3 (до трех кодеков), 10/100 Mbit Ethernet LAN, 7 PCI и 4 PCI Express x1 для карт расширений, и т. п. Кроме того, поддерживаются технологии энергосбережения, включая технологию Intel Display Power Saving Technology.

Оценивая функциональные возможности чипсета i945, необходимо отметить поддержку беспроводного способа подключения к сети для скоростной передачи данных. Это нашло свое воплощение в следующей версии технологии Intel Centrino.

Рис. 4.  Архитектура мобильного компьютера с чипсетом i945GM

Одновременно с семейством чипсета i945 для мобильных компьютеров, как и ранее в случае i915, был объявлен и выпущен набор микросхем системной логики Intel 940GML Express (i940GML). Этот сравнительно недорогой чипсет оптимизирован для использования с процессорами низкого и сверхнизкого напряжение питания.

Остальные характеристики платформы Napa и появление следующей приведены  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Все приведенные функции, впервые были реализованы в настольных системах, созданных на основе моделей семейства настольного набора микросхем системной логики аналогичного наименования — i915, а также настольного чипсета i925. Теперь эти же возможности реализованы и средствами нового высокопроизводительного мобильного чипсета i915 (Рис. 3), представленного тремя версиями:

• i915GM,
• i915PM,
• i915GMS.

Структура мобильного компьютера с чипсетом i915GM представлена на рис. 3

Рис. 3.  Архитектура мобильного компьютера с чипсетом i915GM

Чипсет i915PM не имеет встроенных графических средств, но предусматривает возможность подкдючения внешнего видеоадаптера PCI Express x16. Он поддерживает процессоры Intel Pentium M, Intel Pentium M (LV), Intel Pentium M (ULV), Intel Celeron M, Intel Celeron M (ULV) с процессорной шиной 533 или 400 МГц и один или два канала DDR2 333/400/533.

Чипсет i915GMS специально разработан для ноутбуков малого форм-фактора, рассчитанного на энергоэкономичные модели процессоров Intel Pentium M (LV), Intel Pentium M (ULV), Intel Celeron M (ULV). Он имеет встроенные средства Intel GMA 900 с производительностью в 1,4 раза больше i855GME (следует обратить внимание, что у i915GM — в 2 раза). Кроме того, чипсет i915GMS поддерживает шину только 400 МГц (у i915GM — и 400 МГц, и 533 МГц) и только один канал памяти DDR2 400 МГц (у i915GM — и DDR2 400, и DDR2 533).

Остается добавить, что для управления периферийными устройствами в базовых комплектах перечисленных моделей мобильного чипсета i915 предусмотрено использование компонента ICH6-M. Он поддерживает работу двух портов Serial ATA-150 и одного порта Parallel ATA-100, до восьми портов USB 2.0, аудиосистемы Intel High Definition Audio (Azalia) и AC’97 2.3 (до трех кодеков), 10/100 Mbit Ethernet LAN, шины PCI и PCI Express x1 для карт расширений и т. п. Кроме того, поддерживаются технологии энергосбережения, включая технологию Intel Display Power Saving Technology 2 (Intel DPST 2), обеспечивающую снижение энергопотребления LCD-дисплеев. Встроенные видеосредства предоставляют возможность просмотра двух независимых изображений при подключении внешнего монитора или панели к ноутбуку.

Оценивая функциональные возможности чипсета i915, необходимо отметить поддержку беспроводного способа подключения к сети для скоростной передачи данных. Это нашло свое воплощение в новой версии технологии Intel Centrino.

Одновременно с семейством чипсета i915 для мобильных компьютеров в рамках платформы Sonoma был объявлен и выпущен набор микросхем системной логики Intel 910GML Express (i910GML). Этот сравнительно недорогой чипсет оптимизирован для использования с процессорами Intel Celeron M и Intel Celeron M Ultra Low Voltage (ULV — сверхнизкое напряжение питания).

Дальнейшее совершенствование процессоров и чипсетов потребовало внесения соответствующих корректив и в архитектуру систем.

В следующей части  данной статьи описаны особенности платформы Napa — третьей платформы Centrino. 
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Рассматривая особенности перечисленных чипсетов, необходимо отметить, что при использовании в мобильном компьютере модулей оперативной памяти типа DDR 333 интегрированное графическое решение i855GME демонстрирует более высокую производительность, чем графическое решение в i855GM. В чипсете i855GME использован встроенный 32-разрядный 3D/2D графический адаптер с частотой до 250 МГц, бикубической фильтрацией, Video Mixer Rendering или разъем AGP 4X (для установки внешнего графического адаптера).

Среди перспективных энергосберегающих технологий следует отметить технологию Intel Display Power Saving Technology (Intel DPST). Применение этой технологии позволяет снизить энергопотребление жидкокристаллической панели дисплея до 25%. Это достигается рядом встроенных в видеосредства функций, например, за счет снижения частоты графического ядра при работе от батарей. Кроме того, имеется возможность автоматического анализа выводимого изображения и уровня окружающей освещенности. По результатам анализа аппаратно-программные средства, основу которых составляет чипсет, осуществляют автоподстройку яркости экрана без существенного снижения качества выводимого изображения, но при экономии энергии автономного энергопитания. 

Рис. 2.  Архитектура мобильного компьютера с чипсетом i855GME

Однако сравнительно скоро процессор с ядром Banias сменило новое изделие Intel, основой которого послужило ядро Dothan, являющееся модификацией Banias. Новое ядро было создано по технологии 90 нм.

В результате появления нового процессора платформа Carmel получила дальнейшее развитие. Однако она не могла обеспечить реализацию всех достоинств нового процессора, сохранившего, кстати, наименование Intel Pentium M.

Платформа Sonoma

В 2005 году была разработана платформа Sonoma, которая стала вторым вопрощением Centrino. Эта платформа определяет референс-дизайн мобильных систем. Ее основой стал чипсет с кодовым наименованием Alviso, получивший в дальнейшем наименование Alviso Mobile Intel 915 Express (далее i915).

В платформе Sonoma и чипсете i915 нашли воплощение перспективные разработки, уже проверенные в настольных системах, созданных на основе настольных чипсетов семейства аналогичного наименования.

Прежде всего, это реализованные для мобильных решений поддержка:

• двух- или одноканальных подсистем памяти DDR2 400/533 с полосой пропускания до 8,5 Гбайт и общим объемом до 2 Гбайт;
• внешних видеоадаптеров, подключаемых посредством шины PCI-Express x16 с пропускной способностью по 4 Мбайт в оба направления (8 Гбайт против чуть более 2 Гбайт у AGP 8X),
• средств встроенной графики Intel Graphics Media Accelerator 900 (Intel GMA 900) с двукратной производительностью ядра Extreme Graphics 2, использованного в аналогичных средствах чипсетов семейства i855.

Для управления вводом/выводом использованы шина PCI Express x1 для карт расширений, обеспечивающая в два раза большую пропускную способность по сравнению с традиционной PCI, а также интерфейс Serial ATA для накопителей, технологии AC’97 2.3 и Intel High Definition Audio (32 бит, до 192 кГц, восьмиканальный звук стандарта 7.1, технологии Dolby) и т. п.

Остальные особенности платформы Sonoma —  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

По оценкам аналитиков IDC доля рост рынка мобильных ПК сохраняет высокие темпы. Уже в 2010 году свыше 50% всех продаваемых в ЕМЕА компьютеров - мобильные устройства. Среди которых основная доля - ноутбуки традиционных форматов.

Развитие российского компьютерного рынка представлено на Рис. 1.

Рис. 1.  Развитие российского компьютерного рынка

Оценивая темпы развития рынка мобильных устройств, необходимо отметить, что успех ноутбуков в первую очередь объясняется быстрым развитием полупроводниковых технологий и микроархитектуры процессорных ядер. Появление более совершенных моделей центральных процессоров позволяет снижать энергопотребление и увеличивать скорость обработки информации, которая долгое время определялась в основном тактовыми стотами процессора.

Однако в результате быстрой эволюции полупроводниковых технологий рост частоты перестал быть основной целью конструкторов мобильных изделий. Вместо этого критерием стала «производительность на ватт» затраченной энергии. Смена критерия потребовала переработки внутренних структур основных микросхем. Для их поддержки были внесены соответствующие изменения и в архитектуру платформенных решений. Концентратом реализованных  изменений стала технология Intel Centrino, прошедшая вместе с эволюцией мобильных платформ несколько стадий.

Платформа Carmel

Первое поколение решений, основанных на новых принципах, появилось вместе  с бендом Intel Centrino в 2003 году. Здесь следует напомнить, что соответствующий логотип допустимо было ставить только на те изделия, в которых были установлены:

• процессор Intel Pentium M (ядро Banias),
• чипсет линейки i855 (Рис. 2),
• модуль беспроводной передачи данных Wi-Fi от Intel.

Платформа для таких ноутбуков получила наименование Carmel.

Чипсет Intel 855 (i855) представлен тремя вариантами. По аналогии со своим предшественником i852 они получили следующие наименования:

• i855GME,
• i855GM,
• i855PM.

Первый, самый мощный вариант чипсета имеет встроенные графические средства и предусматривает поддержку внешнего видеоадаптера AGP 4X. Он поддерживает процессорную шину с частотой передачи данных 400 МГц, оперативную память типа DDR 333/266/200 с общим объемом до 2 Гбайт.

Второй вариант чипсета имеет встроенные графические средства и не предусматривает поддержку внешнего видеоадаптера. Этот чипсет также поддерживает процессорную шину с частотой 400 МГц, оперативную память типа DDR 200/266, объемом до 2 Гбайт.

Третий вариант чипсета уже не имеет встроенных графических средства, но предусматривает поддержку внешнего видеоадаптера AGP 4X. Поддерживает процессорную шину с частотой 400 МГц, память типа DDR 333/266/200, объемом до 2 Гбайт.

Остальные особенности платформы Carmel и появление следующей —  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

Компьютерная эра насчитывает немногим более шести десятков лет. Появившиеся на первом этапе исключительно для целей обороны первые вычислительные устройства были огромными монстрами со скромными по нынешним меркам возможностями. Они занимали большие площади, потребляли огромные количества энергии, состояли из очень большого числа элементов, были дороги, сложны и ненадежны. В результате число выпускаемых вычислительных машин долгое время оставалось крайне незначительным.

Данная ситуация сохранялась до тех пор, пока в 1974 году не появился первый микропроцессор (процессор). Его эволюция привела к появлению в 1981 г. компьютеров, хорошо известных в во всем мире, как PC. И с тех пор, по сути, начался новый этап развития вычислительной техники.

Этот этап развития характеризуется быстрым совершенствованием элементов, технологий и архитектур. Как результат этого совершенствования, с тех пор растут и функциональные возможности компьютеров, а их выпуск уже исчисляется сотнями миллионов штук и продолжает расти.

При этом необходимо отметить, что вместе с ростом функциональности и  масштабов производства происходит расширение номенклатуры  компьютерных систем. И хотя среди массовых моделей пока доминирующая роль принадлежит десктопам и ноутбукам (включая нетбуки) разного  дизайна, возможностей и цены, происходит появление и новых типов устройств.

Среди новых компьютерных устройств необходимо отметить планшеты, рост популярности которых носит взрывообразный характер.

Действительно, сравнительно  недавно аналитики IDC подвели очередные итоги на рынке планшетов. Они выявили, что во втором квартале было отгружено 13,6 млн. устройств, что соответствует увеличению на 88,9% по сравнению с предшествующим кварталом. А по сравнению с тем же периодом прошлого года поставки планшетов во второй четверти 2011 года возросли на 303,8%.

Аналитическая компания Juniper Research прогнозирует, что в 2016 году будет выпущено 253 млн. планшетов. Это в пять раз больше по сравнению с ожидаемыми результатами текущего года, до конца которого, как предсказывают аналитики данной компании, будет отгружено 55,2 млн. планшетов.

Кстати, специалисты компании IDC повысили свои оценки с ранее объявленной цифры в 53,5 млн. в 2011 г. до 62,5 млн. штук.

Быстрый рост сектора планшетов вынуждает известных производителей компьютеров обращать внимание и на этот вид продукции. Именно поэтому  Acer, ASUS, Dell, Gigabyte, HP, MSI, Toshiba и др. выпустили соответствующие изделия. Не могла проигнорировать феномен быстрого роста популярности планшетов и такая компания, как Sony.

Данная авторитетная компания, известная своими мультимедийными и компьютерными устройствами, наконец-то объявила о выпуске первого своего планшета, о начале продаж которого 21 сентября объявила сеть магазинов «Белый Ветер ЦИФРОВОЙ», имеющая 86 магазинов в 20 городах России.  

Особенностью старта стало активное вовлечение регионов с первого дня официального старта продаж планшета Sony, получившего наименование Sony Tablet S.

В Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде и Казани 21 сентября «Белый Ветер ЦИФРОВОЙ» организовал тест-драйв устройств для представителей средств массовой информации. В формате мероприятия была предусмотрена возможность не только составить собственное представление об устройстве, но и задать интересующие вопросы.

В Санкт-Петербурге презентацию планшета Sony Tablet S провели Антон Белоносов, зам. директора по продажам, и Андрей Марков, директор дивизиона СПб (фото 1).

Фото 1.  Презентация Sony Tablet S в магазине «Белый Ветер ЦИФРОВОЙ»

Продукт Sony Tablet S отличается целым рядом преимуществ.

Внешний вид и основные технические параметры планшета Sony Tablet S приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Переход к унифицированным коммуникациям

Для требовательных пользователей целесообразно обратить внимание на фирменные решения компании Cisco, специалисты которой профессионально занимаются проблемой конвергенции аудио/видео информации с компьютерными данными, передаваемыми в рамках одной IP-сети, поддерживаемой настольными и мобильными компьютерами, а также специализированными устройствами связи.

Технология связи по IP-сетям (IP Communications, IPC) осваивается все шире. По данным корпорации IDC, до 50% всего коммуникационного трафика передается по IP-сетям. Это связано с тем, что компании все чаще рассматривают  IPC  в качестве необходимого решения не только для обеспечения высокого качества связи, но и для ускорения окупаемости вложенных инвестиций.

IPC обеспечивает передачу данных и голоса (за счет преобразования голосовых сигналов в пакеты, аналогичные пакетам данных) одновременно по одной и той же сети (Рис. 4).

В дополнение к этому для повышения эффективности бизнес-процессов задачи телефонной связи и передачи данных можно комбинировать в единое приложение.

Рис. 4. Развитие рынка IP-коммуникаций

Кстати, оценивая достоинства решений IP-телефонии, необходимо отметить, что за термином «IP-телефония» скрываются две независимые технологии: VoIP-телефония и корпоративная IP-телефония.

Когда говорится о VoIP-телефонии, то это означает, что имеется в виду, как правило, услуга оператора связи. Это услуга междугородних звонков, которые дешевле обычных.

Когда же говорится о корпоративной IP-телефонии, то чаще всего имеется в виду способ организации телефонной связи в одном или во всех офисах компании. Корпоративная IP-телефония позволяет экономить как на звонках между офисами (аналогично VoIP-телефонии, но без участия оператора связи), так и на расходах по поддержке системы телефонии. То есть, когда рассматривается экономическая привлекательность корпоративной IP-телефонии,  то это означает,  что дешевле обходится и эксплуатация системы, и сам межофисный телефонный трафик.

Исторически сложилось так, что изначально появилась и получила широкое распространение VoIP-телефония, а уже потом повсеместно стали внедряться системы корпоративной IP-телефонии. При этом корпоративная IP-телефония обеспечивает не только высокое качество связи, но и высокий уровень защиты информации, недоступные традиционным (часто бесплатным) системам, ориентированным на массовое применение.

Следует отметить, что проблема защиты IP-телефонии актуальна не только в России, но и во всем мире. Особенно это актуально, учитывая рост интереса компаний и операторов связи к этой технологии.

Однако передача голоса по обычной IP-сети, как это осуществляется в случае массовых систем IP-телефонии, приводит к тому, что злоумышленники могут использовать обычный анализатор протоколов для перехвата и декодирования трафика передаваемой информации. А она в ряде случаев является конфиденциальной, так связана, например, с личными данными или, например, с корпоративными секретами.

Для осуществления несанкционированного доступа к конфиденциальным данным созданы даже специальные утилиты. Их использование существенно облегчают задачу перехвата и декодирования информации.

Другая проблема связана с атаками типа DoS на компоненты инфраструктуры IP-телефонии, приводящие к невозможности совершать звонки, их учитывать и анализировать трафик.

Компоненты IP-телефонии подвержены и другим проблемам, связанным с конфиденциальностью передаваемой информации и обеспечению устойчивой связи. К таким проблемам относятся эпидемии вредоносных программ, взломы узлов, отвечающие за обработку вызовов, различного рода мошенничество.

В следующей части данной статьи приведены примеры индивидуальных средств IP-телефонии, предлагаемые компанией Cisco.
    

>>    Часть 6  
          

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Система Skype и т. п

Одними из важнейших применений широкополосных локальных и глобальных сетей, объединяющих индивидуальные компьютеры, являются обработка и передача информации. При этом в передаваемом потоке информации все большую долю составляют мультимедийные файлы.

Мультимедийные файлы несут видео и аудиоинформацию пользователей компьютеров. Как правило, время передачи таких файлов не является критичным.

Однако рост пропускной способности линий существенно увеличивает уровень комфорта и обеспечивает реализацию новых функциональных возможностей. В качестве примера можно привести передачу аудио и видеоинформации, поступающей от различных мультимедийных источников в реальном масштабе времени.

Обработка, передача и прием данного типа информации в реальном масштабе времени позволяет сразу анализировать такую информацию и предпринимать необходимые действия.

Это открывает возможность перехода от телефонии к видеотелефонии.

Остается добавить, что вся информация может быть передана в единообразном, цифровом виде в рамках компьютерной сети, используя IP-пакеты.

После обработки компьютерными средствами цифровую последовательность можно разделить на пакеты, снабдив соответствующей служебной информацией. В ней содержатся адреса отправителя и получателя, номера пакетов и т.п. Такие пакеты можно передавать не только в пределах локальных сетей, но и отправлять в Internet.

Требуется наличие только соответствующих программ, обеспечивающих:

• Оперативную обработку мультимедийной информации с соответствующим шифрованием и сжатием,
• Разделение этой информации на последовательные IP-пакеты,
• Незамедлительную отправку IP-пакетов,
• Получение IP-пакетов,
• Объединение IP-пакетов,
• Восстановление полученной информации с проведением соответствующего дешифрования и т. п.

В качестве примера программы, обеспечивающей передачу и прием аудио и видеоинформации — IP-телефонию, можно привести популярную систему Skype. Одноименная программы, обеспечивающая работу в данной всемирной системе, постоянно корректируется и обновляется. Последняя версия может быть загружена и установлена с сайта www.skype.com.

Подключившись в этой системе с помощью свободно распространяемой, полностью бесплатной программы, пользователи получают возможность аудиосвязи с теми, кто установил одноименную программу на свой компьютер.

Для использования звуковых возможностей IP-телефонии, предоставляемых программой Skype, требуется только подключение к сети Internet и гарнитура, в состав которой входят микрофон и миниатюрный динамик.

Оплате подлежит только работа в сети Internet, а сама связь бесплатна независимо от расстояния, расположения компьютеров и продолжительности беседы. Как дополнение, имеется возможность платной связи с традиционными стационарными, а также и мобильными телефонами.

Необходимо отметить, что в рамках указанной системы можно передавать еще и видео. Это достигается с помощью подключенной вебкамеры. И как показывает опыт, для реализации видеотелефонии вполне достаточно скорости передачи данных 256 Кбит/с, а для аудиотрафика — 128 Кбит/с. При этом данные скорости должны соблюдаться на всей цепочке  передачи данных, связывающих передающий и приемный компьютеры.  

Дополнительным, но очень важными условиями бесперебойной работы IP-телефонии являются следующие требования:

• бесперебойная (приоритетная) передача IP-пакетов,
• обеспечение передачи IP-пакетов в строгом порядке.  

К сожалению, одновременное выполенние всех трех перечиленных условий осуществляется далеко невсегда, особенно это касается прохо настроенных компьютерных сетей. 

Оценивая достоинства указанного варианта связи, следует отметить, что Skype — неединственная возможность. Так, например, компания Yahoo дополнила свою программу обмена мгновенными сообщениями соответствующими функциями цифровой телефонии. Не осталась в стороне и Google, выпустив на рынок свой Google Talk. Представлены на рынке и другие компании со своими оригинальными продуктами.

Остается добавить, что возможностями связи с помощью бесплатных или условно платных программ активно пользуются многие зарубежные и отечественные компании, экономящие на телефонных переговорах нередко десятки тысяч долларов ежемесячно.

Безусловно, приведенные системы – это прорыв в области доступных, массовых коммуникаций. Однако то, что вполне годится для массового применения, не всегда устраивает корпоративных пользователей. В первую очередь это связано с вопросами обеспечения должного уровня  конфиденциальности передаваемой информации, а также с качеством предлагаемой связи.

В следующей части  данной статьи рассмотрен переход к унифицированным коммуникациям.
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Технология DWDM

В настоящее время сети нередко объединяют большое количество компьютеров, удаленных друг от друга на значительные расстояния. Это приводит к необходимости прокладки сравнительно длинных линий связи, что сказывается на стоимости организации и эксплуатации сети.

Один из способов снижения общих расходов — использование методов уплотнения информации. Это позволяет не только уменьшить количество линий передачи, но и увеличить пропускную способность.

В оптических системах передачи применяются те же методы образования многоканальной связи, что и в обычных системах передачи по электрическому кабелю. К ним относятся хорошо отработанные методы частотного и временного разделения каналов. Во всех случаях оптической передачи информации обеспечивается модуляции несущего информацию оптического луча. В промодулированном виде световой сигнал передается по оптическому каналу, представленному кварцевым волокном. В результате обеспечивается передача огромных потоков информации.

Сознавая перспективность оптических технологий, многие компании ведут интенсивные исследования, связанные с их развитием. Реализацией полученных результатов становятся  соответствующая продукция.

В качестве примера можно привести оптические средства передачи данных компании Cisco, являющейся признанным мировым лидером в области сетевых технологий. В добавление традиционных компонентам, к которым относятся волоконно-оптические кабели, лазерные светодиодные (излучающие) и фотодиодные (принимающие) преобразователи, компания Cisco представила на рынок очередные изделия, относящиеся к построению DWDM-сетей. Здесь необходимо напомнить, что DWDM означает Dense Wavelength Division Multiplexing — спектральное уплотнение каналов.

Принцип работы системы со спектральным уплотнением каналов довольно прост. Заключается он в использовании большого количества лазерных лучей. Данные лучи с разными длинами волн, где каждая длина волны несет свою информацию, вводятся в световод через специальное устройство, так называемый мультиплексор. Далее сигналы усиливаются оптическим усилителем и передаются по волоконной линии нередко на большое расстояние. На другом конце расположен демультиплексор — устройство, разделяющее оптические каналы. Благодаря такой схеме по одному световоду можно одновременно передавать очень большое количество информационных каналов (Рис. 3), что обеспечивает очень высокие показатели пропускной способности.

Рис. 3. Обработка информации и передача данных с помощью модуля DWDM

Итак, технология DWDM обеспечивает мультиплексирование и передачу данных по оптическому каналу нескольких сигналов от разных источников. При этом каждый сигнал передается на своей длине волны, в результате чего по одному оптоволокну может передаваться более 1000 каналов информации. Остается добавить, что в кабелях может использоваться более десятка стандартных жил оптоволокна (Рис. 1 и Рис. 2).

В основу решений DWDM-сетей положена мультисервисная транспортная платформа Cisco ONS 15454 MSTP. Эта платформа использует новейшие оптические усилители, мультиплексоры и перенастраиваемые транспондеры (transponder от transmitter-responder — передатчик-ответчик).

Аппаратная функциональность DWDM-платформы Cisco ONS 15454 MSTP включает транспондерные карты,  макспондеры (позволяют организовать одновременную передачу 4 потоков STM-16 на одной длине волны), усовершенствованные усилители,  гибкие оптические мультиплексоры ввода/вывода (Рис. 3).

Среди совместно используемых элементов следует отметить 40-канальный настраиваемый оптический mesh-мультиплексор ввода/вывода (ROADM — Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer), поддерживающий от 2 до 8 направлений в DWDM–системе, карты Ethernet Xponder и систему мультисервисной агрегации SONET/SDH на базе карты MSPP-on-a-Blade.

Cisco Mesh ROADM обеспечивает переход от линейных и кольцевых сетей DWDM к более эффективным полносвязным (Mesh) оптическим сетям DWDM при одновременном упрощении управления, активации услуг и диагностики. Cisco Ethernet Xponder позволяет агрегировать потоки Ethernet со скоростями от 1 Мбит/с до 1 Гбит/с в оптические каналы 10Гбит/с. При этом, как утверждают специалисты Cisco, у компании  есть средства, обеспечивающие передачу по каждой оптоволоконной паре до 32 каналов по 10 Гбит/с, что значительно больше традиционных 1 Гбит по витой паре.

Не перечисляя все остальные компоненты, необходимо отметить, что Cisco предлагает полностью законченные решения. Такие решения позволяют создавать многоцелевые сети, реализующие большое количество функций, включая IP-телефонию. 

В следующей части  данной статьи рассмотрены некоторые особенности распространенных программных средств IP-телефонии.
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

Объединение индивидуальных компьютеров в компьютерные сети способствовало не только оптимизации работы оборудования и снижению совокупной стоимости владения (за счет коммунального использования оборудования), но и значительному ускорению обработки информации и передачи программ и данных.

При этом скорость передачи информации существенно увеличивается при использовании линий с высокими скоростными параметрами, основным параметром которых является высокая полоса пропускания.  Этот параметр характеризует способность передачи  больших объемов информации за единицу времени:  чем выше значение полосы пропускания,  тем выше темп (скорость) передачи данных.

Остается добавить, что необходимость постоянного увеличения скоростных параметров систем передачи цифровых данных диктуется стремительным ростом производительности компьютеров, обрабатывающих все большие объемы разнообразной информации за меньшее время, что осуществляется благодаря совершенствованию архитектуры и выпуска новых, более производительных элементов.

Кварц вместо меди

Скоростные возможности существующих проводных (кабельных) линий передачи цифровых данных, построенных на основе традиционных металлических, обычно медных, проводников, сильно ограничиваются неизбежными потерями. Эти потери увеличиваются вместе с ростом частоты передачи данных. В дополнение к этому в последние десятилетия постоянно растут и цены на используемые в кабелях передачи цифровой информации цветные металлы.

Многих недостатков проводных линий передачи цифровых данных лишены волоконно-оптические линии связи (ВОЛС). ВОЛС являются, по сути, диэлектрическими волноводами, созданными на основе тонких (примерно 120 мкм) нитей кварцевого стекла — аморфной модификация оксида кремния —  SiO₂. Получается плавлением природных разновидностей кремнезема — кварцевого песка, жильного кварца, натурального, горного, хрусталя,  а также синтетической двуокиси кремния.

Принцип передачи информации по световоду основан на физическом законе полного внутреннего отражения. Согласно этому закону пучок света, проходящий по сердцевине волоконного оптического световода, полностью отражается от его оболочки, имеющей несколько меньший показатель преломления (Рис.1)

Рис. 1. Распространение света в волоконном световоде

Первые стеклянные световоды, обладающие низкими потерями и способные передавать информацию, были созданы в 1970 г. Варианты, пригодные для массового, промышленного производства, были предложены несколько познее.

В стеклянных световодах передача цифровой информации осуществляется с помощью световых сигналов микроволнового диапазона волн. Для этой цели обычно используется инфракрасный диапазон с длиной волн от 0,8 до 1,6 мкм. В данном диапазоне прозрачность кварцевого стекла максимальна, а потери минимальны. Это обеспечивает максимальную дальность передачи информации без использования дополнительного усиления на линии, обеспечиваемого специальными устройствами.

Здесь неообходимо отметить, что указанный диапазон соответствует частотам более 100 триллионов герц.  А как известно, высокая частота обеспечивает большую информационную емкость канала передачи данных. 

Таким образом, оптический способ передачи данных, реализованный в ВОЛС, предоставляет информационную емкость, недоступную другим используемым в настоящее время способам. Это касается и радио, и традиционных проводных линий, включая самые лучшие, самые совершенные типы «витых пар», даже тех, которые обеспечивают скорости в десятки гигабит в секунду.

Действительно, 100 триллионов герц приведенного выше оптического диапазона способны передавать данные с частотой в десятки терабит в секунду (теоретически), то есть способны передать за секунду содержимое нескольких, полностью заполненных, топовых 3-дюймовых моделей накопителей на жестких магнитных дисках (HDD). Остается добавить, что данная оценка касается всего одной стомикронной оптической нити, число которых в кабеле может исчисляться десятками.

В следующей части данной статьи приведены некоторые уникальные свойства волоконно-оптических линий.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1   
  

Анализ подобных событий показал, что причина в подавляющем числе случаев  кроется не в микросхемах и даже не в качестве пайки, а как ни странно это может показаться — в клавише защиты информации. Так, например, потеря данной клавиши у карточки SD емкостью  2 Гбайт вследствие ее неудачного падения перевела эту карточку в категорию «только для чтения». Это означает, что, вообще говоря, уже записанная информация сохранилась, но сама операция записи для такой флэш-карточки стала невозможной.

В поисках контактов, обеспечивающих переключение режимов защиты информации Lock/Unlock  (Lock — запись на карту невозможна, Unlock — запись на карту разрешена), были вскрыты несколько флэш-карточек стандарта SD.

Внутренне устройство одной из карточек SD объемом 2 Гбайт приведена на рис. 4.

Рис. 4. Внутреннее устройство карточки SD 2 Гбайт

На представленном рисунке видны две сравнительно большие микросхемы флэш-памяти. Здесь же отмечена красным клавиша защиты информации. 

Для особо любознательных и пытливых читателей на рис. 5 приведена схема флэш-чипа.

Рис. 5. Структура микросхемы флэш-чипа карточки SD 2 Гбайт

А вот контактов, обеспечивающих переключение режимов, найти ни в одной из вскрытых карточек флэш-памяти так и не удалось. Такое странное обстоятельство объясняется очень просто:  их просто нет.

Оказывается, искать соответствующие контакты следует не в карточках, а в карт-ридерах — устройствах считывания информации с флэш-карт. Именно карт-ридеры, выполненные либо в виде отдельных изделий, либо компонентов для стационарных или мобильных компьютеров, отвечают за анализ положения клавиши защиты информации и осуществляют электронно-программное переключение режимов.

Таким образом, ремонт карточек SD/SDHC, потерявших клавишу защиты информации, можно осуществить, например, приклеиванием соответствующего кусочка пластика с возможной последующей правкой надфилем. Правда, следует отметить, что это сделает невозможным переключение режимов Lock/Unlock, но в подавляющем числе случаев данная функция остается  невостребованной в течение всей жизни накопителя. Кстати, указанная операция не требует вскрытия флэш-карточки.    

Остается добавить, что данный метод ремонта был успешно проверен на нескольких моделях карточек SD/SDHC.  И как говорилось в одной из реклам, обеспечивало “неизменно превосходный результат”.    

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

>>    Часть 1  
      

Евгений Рудометов
 

Согласно данным аналитической компании IDC,  в 2011 году объем накопленной информации достигнет уровня в 1,8 ZB — 1,8 зеттабайт (1 зеттабайт  =  1*10²¹ байт).

Всю эту информации необходимо где-то хранить. Более того, хранить так, чтобы пользователи могли получить к ней оперативный и удобный доступ через собственные компьютерные устройства, например, через многочисленные настольные и мобильные системы.

Для этой цели создан широкий спектр различных средств, позволяющих хранить объемные файлы программ и данных.

Сегодня в качестве перспективных средств оперативного, энергонезависимого хранения информации многие эксперты называют накопители на основе технологии флэш-памяти. Как примеры, можно привести карточки памяти SD (рис. 1) и их аналоги, а также SSD (рис. 2).

Рис. 1. Пример SD

Рис. 2. Пример SSD

Указанные изделия объединяет то, что они обеспечивают энергонезависмое хранение информации и являются  перезаписываемыми запоминающими  устройствами без движущихся механических частей. Создаются данные устройства на основе микросхем флэш-памяти, управляемых специальными встроенными в конструкцию контроллерами.

Оценивая достоинства подобных устройств, необходимо добавить, что накопители SSD (Solid State Drive, Solid State Disk), как ожидается, уже в ближайшие несколько лет смогут существенно потеснить ставшие традиционными накопители на жестких магнитных дисках (HDD). Более того, они их уже постепенно вытесняют, например, в ноутбуках уровня High End.

Действительно, созданные на основе микросхем флэш-памяти высокой емкости современные модели накопителей SSD характеризуются очень высокой скоростью записи и чтения, превышающей в ряде моделей уровень двухсот мегабайт в секунду при времени доступа к информации часто менее одной десятой миллисекунды.

Рис. 3.  SSD и микросхемы флэш-памяти

Современные флэш-карточки, созданные на основе микросхем флэш-намяти, также обладают неплохими скоростными параметрами, достигающими нескольких десятков мегабайт в секунду.

Остается добавить, что высокие скоростные показатели вместе с малыми габаритами, низкими показателями энергопотребления и сравнительно высокой надежностью в условиях эксплуатации при ударных нагрузках, вибрациях и температурных перепадах  обеспечивают популярность устройствам хранения информации, созданным на основе флэш-памяти.  Это касается и SSD, и соответствующих карточек стандартов CF, SD, SDHC и др.

Однако, несмотря на высокую надежность карт флэш-памяти, все-таки известны случаи выхода из строя карточек SD и SDHC после падений и ударов.

Причина  выхода из строя флэш-карточек SD,  пример внутреннего  устройства  и возможный  ремонт  рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1  
  

Оценивая достоинства и недостатки SSD, необходимо отметить, что именно из-за очень высокой цены за гигабайт хранимой информации у SSD, а также проблемы ограниченности циклов перезаписи, традиционные компактные накопители на жестких магнитных дисках (HDD) остаются доминирующим классом высокоемких устройств. Это касается не только стационарных систем, представленных настольными компьютерами и мультимедийными устройствами, а также рабочими станциями, серверами и блейд-серверами, встраиваемых систем и т. п.,  но и мобильных компьютеров, портативных аудио- и видеоустройств, мобильных накопителей.

Конечно, и HDD не лишены недостатков, значительная часть которых связана с принципиальным существованием движущихся элементов (Рис. 2). Наличие таких элементов, являющихся неотъемлемыми атрибутами технологии записи на магнитные диски, делает HDD уязвимыми для ударов и вибраций.

Однако за время их выпуска технологии, лежащие в основе накопителей на жестких магнитных дисках, отлажены до такой степени, что современные модели характеризуются очень высокой надежностью. Кроме того, HDD даже форм-фактора 2,5-дюймов (2,5”) обладают очень высокой емкостью, пока недоступной альтернативным решениям, включая SSD.
     

Рис. 2. Внутреннее устройство 2,5-дюймового HDD  Seagate Momentus
     

Что же касается скоростных параметров HDD, то и они уже довольно высоки: для ряда современных моделей скорость чтения превышает 100 Мбайт/с. Еще больших уровней производительности можно достичь благодаря использованию двух HDD, включенных в RAID 0 (stripe).

Здесь необходимо напомнить, что в режиме RAID 0, в котором требуется не менее двух HDD, осуществляется автоматическое разбиение (stripping) файлов на меньшие блоки и равномерное распределение этих блоков между несколькими дисками массива устройств. Это увеличивает скорость доступа работы подсистемы дисковой памяти.

Скоростные возможности дисковой подсистемы, состоящей из двух HDD, включенных в RAID 0, можно продемонстрировать не только в теории, но и на практике. Для оценки такой подсистемы были выбраны два 2,5” накопителя на жестких магнитных дисках Momentus 7200.4 обладающих емкостью 500 Гбайт и выпущенных компанией Seagate (Рис. 3).
      

Рис. 3. 2,5-дюймовые HDD  Seagate Momentus 7200.4 объемом 500 Гбайт
     

Выбор 2,5-дюймовых накопителей объясняется не только стремлением минимизации габаритов дисковой подсистемы, размеры которой соответствуют всего двум SSD форм-фактора 2,5”, но и тем фактом, что уже ряд моделей ноутбуков допускают возможность использования двух HDD. Кроме того, HDD Momentus 7200.4 обладают высокими показателями информационной емкости и скорости вращения магнитных дисков: до 500 Гбайт и 7200 об/мин.

Включенные в RAID 0 данные накопители способны обеспечить значительные уровни производительности. В справедливости этого утверждения можно убедиться в процессе соответствующего тестирования.

Оценка конкретных значений, характеризующих скоростные свойства 2,5-дюймовых накопителей Momentus 7200.4, включенных в массив RAID 0, была выполнена в процессе тестирования. Описание тестовой системы и предварительные результаты приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>   Часть 3  
        

Евгений Рудометов
 

Объемы накапливаемой информации продолжают быстро нарастать. Кроме традиционных офисных документов, связанных с бизнесом, объектами хранения становятся многочисленные фотографии, аудио и видеофайлы.

Согласно данным аналитической компании IDC, в 2006 году было сгенерировано около 161 млрд. гигабайт (161 экзабайт). В 2007 г. общий объем хранимой пользователями информации составил уже 281 экзабайт (1 экзабайт = 1*10¹⁸ байт), годом позже этот объем увеличился еще примерно в два раза. Не менее быстрыми темпами прирастала информация и в 2009 г. А в 2011 г. накопленный объем, по прогнозу экспертов агентства, достигнет уровня в 1,8 зеттабайт (1 зеттабайт = 1*10²⁴ байт), то есть в 10 раз больше, чем сумели накопить пользователи в 2006 году.

Остается добавить, что всю эту информации необходимо где-то хранить. Более того хранить так, чтобы пользователи могли получить к ней быстрый и удобный доступ через собственные компьютеры.

В настоящее время создан широкий спектр различных средств, позволяющих хранить файлы и данные. Одни из них ориентированы на стационарное применение, другие — допускают мобильное использование. Учитывая быстрый рост популярности ноутбуков и нетбуков, последние представляют наибольший интерес.
    

Два типа накопителей

Сегодня в качестве перспективных средств оперативного, энергонезависимого хранения информации рассматриваются созданные на основе флэш-памяти твердотельные накопители SSD (Solid State Drive, Solid State Disk). Накопитель SSD — это энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство без движущихся механических частей, создается на основе микросхем энергонезависимой флэш-памяти, управляемых встроенным (обычно многоканальным) контроллером.

Накопители SSD, как ожидается, уже в ближайшие несколько лет смогут существенно потеснить традиционные накопители на жестких магнитных дисках (HDD).

Действительно, современные модели SSD характеризуются очень высокой скоростью записи и чтения, превышающей в ряде моделей 150 Мбайт/с, а также временем доступа — менее 0,1 мс. При этом современные SSD обладают высокой энергоэкономичностью, малыми габаритами, совпадающими с HDD форм-факторов 1,8” и 2,5”, интерфейс — SATA 3 Гбит/с.

Пример SSD приведен на рис. 1.
    

Рис. 1. Пример SSD
     

Информационный объем некоторых высокоемких и пока очень дорогих моделей уже достиг уровня 250 Гбайт. Анонсированы и полутерабайтные модели.

К сожалению, у SSD есть и недостатки. Прежде всего, цена: для высокопроизводительной модели SSD объемом 250 Гбайт и обладающей повышенной надежностью она обычно превышает $1000. Кстати, о надежности. Дело в том, что современные технологии флэш-памяти, лежащие в основе SSD, предусматривают  только ограниченное число циклов перезаписи информации.

Для технологии SLC и созданных на их основе микросхем число циклов перезаписи составляет около 100 000 циклов, а для MLC, которая существенно дешевле — около 10 000 циклов. Здесь следует напомнить, что SLC — Single-Level Cell — это обычная, одноуровневая флэш-память память, обеспечивающая хранение в каждой ячейке только одного бита, а MLC — Multi-Level Cell — это многоуровневая флэш-память с хранением в каждой ячейке более одного бита информации (обычно два бита). После исчерпания ресурса флэш-памяти требуется замена микросхем.

Для повышения времени бесперебойной эксплуатации SSD конструкторы увеличивают ресурс работы своих моделей за счет внедрения специальных встроенных алгоритмов оптимизации работы. Так, например, в SSD минимизировано число стираний информации, ограничиваясь внесением соответствующих изменений только в таблицу файлов. Кроме того, встроенные программы ведут учет за циклами перезаписи и следят за тем, чтобы все ячейки флэш-памяти участвовали в этих циклах с одинаковой частотой. Это позволяет обеспечить равномерное изнашивание ячеек памяти.

Внедрение подобных инноваций позволяет разработчикам новейших моделей SSD объявлять о достижении уровней надежности: более 1 000 000 часов наработки на отказ, гарантия безотказной работы в течение 3-5 лет при ежедневной перезаписи нескольких гигабайт информации. Но это касается только новейших моделей, выпущенных известными компаниями, а поэтому обладающих немалой ценой: SSD 256 Гбайт — более $1000.

Достоинства и недостатки накопителей на жестких магнитных дисках (HDD) рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

 >>    Часть 2  
      

- 100 - 

 К стр. 99 

Чипсеты фирмы Intel

Таблица 1.44. Основные параметры GMA X3000/3000, используемые в моделях i965 / 963 

  
Из перечисленных моделей со встроенными графическими средствами наибольшими возможностями обладает чипсет iG965. Это достигнуто за счет аппаратной реализации многих видеофункций. Что же касается iQ965 и iQ963, то, как следует из приведенных в таблицах данных, они обладают меньшими возможностями, чем GMCH/MCH.

Базовый комплект iQ965 состоит из микросхем: 82Q965 Graphics and Memory Controller Hub (GMCH, 1226 FC-BGA), 82801НB I/O Controller Hub 8 (ICH8, 652 pin MBGA).

Структура компьютера с чипсетом iG965 представлена на рис. 1.49.

 К стр. 101 

Аннотация  

Краткое содержание книги  

Полное содержание книги