Евгений Рудометов 
 

Компания EF English First провела пресс-конференцию, посвященную открытию инновационного образовательного центра в Санкт-Петербурге.

Глава EF English First в России Кент Джонсон (Chief Operations Officer, EF Russia & CIS) отметил, что благодаря открытию центра  Санкт-Петербург стал частью образовательной сети нового поколения. EF English First предлагает комплексный подход к повышению уровня владения английским языком на основе опыта, собственных лингвистических исследований и разработок.

Выступивший на пресс-конференции Карл Кронстедт, директор EF English First в России, рассказал присутствующим об истории развития компании EF English First и особенностях ее работы.

Компании EF English First является частной образовательной организацией, основанной в 1965 году Бертилем Халтом. Она состоит из 16 подразделений, которые предлагают широкий спектр программ: от языковых курсов, образовательных поездок, культурного обмена до получения ученой степени. Имеет 400 собственных школ в 55 странах. Международная сеть организации состоит из 34 000 сотрудников и преподавателей. Головной офис расположен в городе Люцерн, Швейцария. Образовательный центр работает в России с 1993 года.

В России EF English First представлена четырьмя подразделениями:

• школы английского языка EF English First,
• центр международных программ EF Education First,
• языковые решения для корпораций  и госучреждений EF Corporate Solutions,
• онлайн-школа Englishtown.

Открытие образовательного центра нового связано с развитием инноваций и темпом их внедрения в Санкт-Петербурге: повышение уровня владения английским языком и создание безбарьерной языковой среды является важной задачей. Масштабные образовательные программы EF English First в России открывают населению доступ к самым современным и инновационным языковым программам, создают благоприятные условия для изучения иностранного языка и повышения интереса к многоязычной среде и межкультурному сотрудничеству.

Образовательный центр включает в себя аудитории для лекций и семинаров, классы для индивидуальных занятий и мини-групп, пространство для проведения интерактивных тематических занятий Life Club, а также зону iLab для самостоятельной работы в онлайн-школе.

В следующей части  данной статьи — некоторые подробности.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Увеличению производительности ПК способствует и поддержка шинного интерфейса PCI Express 3.0. Очередная, на этот раз уже третья версия технологии PCI Express предоставляет максимальную пропускную способность новым дискретным видеоадаптерам и PCIe SSD. При этом обеспечена примерно, удвоенная пропускная способность (рис. 5).

Рис. 5.  Пропускная способность интерфейсов PCI Express 2.0 и PCI Express 3.0

А еще материнские платы Gigabyte 7-й серии комплектуются эксклюзивной утилитой EZ Setup, предоставляющей пользователям очень простой доступ к новейшим технологиям Intel, которые позволят повысить быстродействие ПК .

С утилитой EZ Setup пользователь сможет воспользоваться тремя ‘EZ’ инсталляторами которые быстро установят и настроят следующие ключевые технологии Intel:

• Intel Smart Response,
• Intel Rapid Start,
• Intel Smart Connect.

Внесены инновации и в конструкции материнских плат. Так, например, в добавление к преимуществам Ultra Durable 3 компания анонсировала комплекс мер, получивших наименование Ultra Durable 4 Classic и направленных на дальнейшее улучшение характеристик:

• Только твердотельные конденсаторы,
• Новое стекловолокно в печатных платах,
• Транзисторы в преобразователях энергопитания (транзисторы MOSFET) с низким сопротивлением канала в открытом состоянием (RDS (on)),
• Микросхемы с усиленной защитой от повреждения статическим электричеством,
• Технология DualBIOS,
• Защита от перепадов напряжения.

А еще для ряда моделей расширена комплектация за счет добавления модулей Gigabyte Bluetooth 4.0 + WiFi, представленных PCIe-платой расширения. Эта плата обеспечивает взаимодействие ПК с внешними устройствами средствами беспроводных интерфейсов Bluetooth 4.0 и IEEE 802.11 a/b/g/n.

Рис. 6.  Модуль Gigabyte Bluetooth 4.0 + WiFi

Данной платой комплектуются расширенные варианты следующих моделей:

• G1.Sniper 3,
• GA-Z77X-UD5H WIFI,
• GA-Z77X-UD3H WIFI

Некоторые подробности об архитектуре нескольких моделей материнских плат 7-серии —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнских плат GA-D510UD и GA-GC330UD, созданных и выпущенных компанией Gigabyte, представлен на рис. 2.

Их основные характеристики — в таблице 2.

Рис. 2.  Материнские платы  GA-D510UD  и  GA-GC330UD

Таблица 2.  Основные параметры  GA-D510UD  и  GA-GC330UD

Низкие уровни теплообразования процессора и чипсета позволили в конструкции обеих плат обойтись без сложных и шумных средств охлаждения.

В GA-GC330UD миниатюрный вентилятор расположен на радиаторе микросхемы GMCH двухкомпонентного чипсета Intel 945GC.

В GA-D510UD кулер с вентилятором поддерживает оптимальный температурный режим именно процессора, а микросхема однокомпонентного чипсета обходится только небольшим радиатором.

Высокая функциональность GA-GC330UD и GA-D510UD обеспечивается не только возможностями микроархитектур процессоров и чипсетов, но и дополнительными микросхемами.

Как результат, производительность настольных компьютеров компактных форм-факторов, созданных на основе  материнских плат  GA-GC330UD  и  GA-D510UD,  достаточна не только для выполнения традиционных офисных задач, но для воспроизведения аудио и большинства видеофайлов, включая файлы стандартов HD (High Definition).

Что же касается численных оценок производительности, то результаты тестирования приведены в таблице 3.

Результаты тестирования материнских плат GA-GC330UD и GA-D510UD, созданных и выпущенных компанией Gigabyte, рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов
 

  >>    Часть 2 
  

Оценивая достоинства Ultra Durable 3, необходимо отметить, что удвоенная толщина слоев меди в материнских платах, созданных согласно спецификациям данной технологии, обеспечивает более эффективное охлаждение элементов. Это обеспечивается благодаря лучшему отводу тепла от критических участков системной платы, в том числе от центрального процессора и расположенных рядом с ним электронных компонентов.

В результате указанного технологического решения материнские платы с Ultra Durable 3 позволяют снизить рабочие температуры на величину до 50 °C по сравнению с традиционными вариантами, использованными ранее (Рис. 2).

Рис. 2.  Тепловая эффективность дизайна Ultra Durable 3

Все это позволяет без ухудшения показателей устойчивости и надежности значительно повысить частоту работы элементов материнских плат, что характерно для форсированных режимов оверклокинга (от англ. overclocking — разгон — работа компонентов на повышенных частотах).

Еще одной инновацией, реализованной в Ultra Durable 3, является применение  в материнских платах специальных конденсаторов с твердым электролитом, поставляемые ведущими японскими производителями. Средний срок службы этих элементов достигает 50000 часов (более пяти лет непрерывной работы). Это способствует увеличению ресурса бесперебойной эксплуатации материнских плат.

А еще конденсаторы с твердым электролитом обладают крайне низкими электрическими потерями, что улучшает их работу и уменьшает их теплообразование.

Остается добавить, что  использование в материнских платах конденсаторов с твердым электролитом благодаря их свойствам повышает устойчивость и надежность работы электронных схем, а следовательно, и компьютерных систем.

Кстати, оценивая уменьшение теплообразования, нельзя не отметить еще две инновации, реализованные в Ultra Durable 3.

Первая из них — это использование в архитектуре материнских плат дросселей с ферритовыми сердечниками. Здесь следует напомнить, что дроссели — это катушки индуктивности, которые запасают энергию и тем самым регулируют токи. Они являются неотъемлемой частью преобразователей и фильтров в схемах преобразователей источников питания.

Ранее в составе преобразователей использовались дроссели со стальными сердечниками. Они были технологичны и дешевы, однако с повышением рабочих частот стали плохо справляться со своими функциями.

С целью повышения энергоэффективности их заменили на новые аналоги. В новых катушках  индуктивности (дросселях) использует более дорогие ферритовые сердечники. Ферритовые сердечники дросселей выполнены из сплава оксида железа и других металлов, который обладает свойством дольше удерживать электромагнитную энергию при высоких частотах по сравнению со стальными. Это приводит к меньшим потерям энергии и к уменьшению электромагнитного излучения, что увеличивает надежность системы.

Вторая инновация — это применение в источниках питания специальных транзисторов MOSFET (MOSFET, MOS-FET, MOS FET — Metal–Oxide–Semiconductor Field Effect Transistor — полевой транзистор структуры Метал-Оксид-Полупроводник — МОП), обладающих низким сопротивлением в открытом состоянии (Low RDS(on)). Эти мощные транзисторы играют важную роль в подаче питания на высокопроизводительные процессоры и другие компоненты системной платы, необходимые для работы современных ресурсоемких приложений и игр. Использование новых транзисторов в цепях питания позволяет повысить уровень энергосбережения, уменьшить требования к системам охлаждения транзисторов, уменьшить локальные нагревы материнской платы (Рис. 3).

В следующей части  данной статьи рассмотрены другие инновации,  реализованные в материнских платах Gigabyte.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов
 

  >>    Часть 1 
  

Еще одной инновацией, реализованной в Ultra Durable 3, является применение  в материнских платах высоконадежность конденсаторов.

Не секрет, что надежность конденсаторов в традиционных решениях оставляет желать лучшего. Действительно, довольно часто причиной нестабильной работы компьютерных систем были именно данные элементы, число которых исчисляется многими десятками даже в платах начального уровня.   

В материнских платах с Ultra Durable 3 применяются специальные конденсаторы с твердым электролитом. Средний срок службы таких элементов, выпускаемых известными японскими производителями, достигает 50 000 часов, что превышает пять лет непрерывной работы. Таким образом, использование данных высоконадежных элементов способствует увеличению ресурса бесперебойной эксплуатации материнских плат.

А еще конденсаторы с твердым электролитом обладают крайне низкими электрическими потерями. Это улучшает их работу в качестве фильтров. Кроме того, низкие потери уменьшают их теплообразование, что не только продлевает их ресурс, но и улучшает температурный режим электронных схем и снижает расход энергии. Остается добавить, что качественные конденсаторы повышают устойчивость и надежность работы электронных схем, в составе которых используются такие конденсаторы.

Кстати, оценивая уменьшение теплообразования, нельзя не отметить еще две инновации, реализованные в Ultra Durable 3.

Первая из них — это использование в архитектуре материнских плат дросселей с ферритовыми сердечниками. Они являются неотъемлемой частью преобразователей и фильтров в схемах преобразователей источников питания.

Ранее в составе таких схем использовались дроссели со стальными сердечниками. Они были технологичны и дешевы, однако с повышением рабочих частот, что связано с использованием высокопроизводительных компонентов, стальные дроссели стали плохо справляться со своими функциями.

В новых моделях материнских плат, созданных согласно инноваций Ultra Durable 3, использует более дорогие ферритовые сердечники. Ферритовые сердечники дросселей выполнены из сплава оксида железа и других металлов, который обладает свойством дольше удерживать электромагнитную энергию при высоких частотах по сравнению со стальными. Это приводит к меньшим потерям энергии и к уменьшению электромагнитного излучения, что упрощает разработку компактных вариантов дизайна и увеличивает надежность компьютерных систем.

Вторая инновация — это применение в источниках питания специальных транзисторов (MOSFET — МОП), обладающих низким сопротивлением в открытом состоянии (Low RDS(on)). Эти мощные транзисторы играют важную роль в подаче питания на высокопроизводительные процессоры и другие компоненты материнской платы, необходимые для работы современных ресурсоемких приложений и игр. Использование новых транзисторов в цепях питания позволяет повысить уровень энергосбережения, уменьшить требования к системам охлаждения транзисторов, уменьшить локальные нагревы материнской платы.

Остается добавить, что снижение температуры элементов, достигаемое за счет использования новых элементов и применения нового дизайна материнских плат, позволяет упростить систему охлаждения микросхем чипсета и элементов преобразователя процессора. В результате системы охлаждения можно создавать без традиционного вентилятора на главной микросхеме чипсета, применяя только радиаторы, соединенные тепловыми трубками.

Указанные нововведения позводили полностью переработать дизайн материнских плат и на основе новейших элементов выпустить ряд линеек, отличающихся между собой функциональными возможностями и ценой. Один из примеров приведен на Рис. 2.

Рис. 2. Пример материнской платы с реализацией Ultra Durable 3

В дополнение к описанным нововведениям в современных материнских платах Gigabyte реализованы и другие интересные аппаратно-программные средства, способствующие увеличению надежности, производительности и энергоэффективности компьютерных систем.

Среди них необходимо отметить, например, технологию Dynamic Energy Saver Advanced, призванную обеспечить экономное использование электроэнергии за счет динамического изменения числа используемых фаз питания, в результате чего повышается эффективность использования энергопитания.

А еще есть много дополнительных аппаратных опций и множество фирменных утилит. Но это темы уже других статей.
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов
 

 >>    Часть 1  
  

Итак, искажения высокочастотных сигналов в материнских платах тесно связаны с потерями, вызванными взаимным влиянием элементов и линий передачи сигналов, комплесным характером нагрузок, излучениием энергии сигналов в окружающее пространство и т.п.

Минимизация негативного влияния осуществляется за счет высокого качества исполнения самих плат. Работоспособность данных плат определяется референс-дизайном, представляющим тщательно рассчитанный эталон. Требования на расположение контактных площадок микросхем и рисунка межсоединений очень жесткие. Так например, допуски на следование референс-дизайну в ряде случаев измеряются микронами. При этом учитывается не только рисунок, но и расположение отверстий, служащих соединительными мостиками между проводниками разных слоев печатной платы. А это требует особо жестких, качественных условий производства.

Выполить все эти требования настолько сложно, что иногда вызывает удивление сама возможность выпуска подобной продукции, да еще и массовыми тиражами по вполне умеренным ценам. Это становится еще более удивительным, если учитывать, что перечислены далеко не все проблемы, встающие перед дизайнерами, конструкторами и технологами.
      

Завод материнских плат

Следует отметить, что все сказанное выше приведено только для иллюстрации сложности и ответственности современного производства материнских плат. В свете этого совсем иначе воспринимается экскурсия, которую для ряда специалистов и журналистов устроила компания Gigabyte на одно из своих предприятий в Нан-Пинге (Nan-Ping). Экскурсия соcтоялась в рамках мероприятий Computex-2008 на Тайване.

Данный завод расположен в пригороде Тайбэя в местности Нан-Пинг (Nan-Ping), в большом, многоэтажном здании (Фото 1). На нескольких этажах данного предприятия большое количество людей и специальных механизмов занимаются производством материнских плат (а также видеокарт и мобильных телефонов).

Мощность завода в Нан-Пинге составляет 400 000 экземпляров материнских плат в месяц.
    

Фото 1. Завод Gigabyte
         

Производство является особо точным, поэтому везде предприняты особые меры по очистке воздуха и по борьбе с возможной пылью, представляющей опасность для оборудования и изделий. Так, например, прежде чем получить доступ во внутрь сборочного цеха, каждый сотрудник или возможный сторонний посетитель должен пройти специальный шлюз (Фото 2), где сильный воздушный поток сдует с одежды мельчайшие частицы пыли, влияющих не только на производительность, но даже на  работоспособность вообще. Дело в том, что пыль может изменить физические параметры незащищенных участков поверхности материнских плат. А это негативно отражается на передачах высокочастотных сигналов.    

За счет минимизации в воздухе и на одежде сотрудников числа инородных частиц, которые могут нарушить работоспособность изделий, удается существенно снизить  процент возможного брака. Несмотря на то, что этот процент очень мал, в условиях выпуска сотен тысяч изделий подобные недешевые меры, вполне оправданы. Именно поэтому руководство завода не экономит на оборудовании, позволяющим минимизировать брак.
     

Фото 2. Воздушные шлюзы

Этапы производства

Являсь сложным сборочным производством, завод в Нан-Пинге использует большое количество компонентов, получемых от других предприятий. К числу таких компонентов относятся и сами печатные платы - PCBs (Printed Circuit Boards), представляющие собой пластины, на которые несколькими слоями нанесены токопроводящие линии, соединяющие контактные площадки будущих микросхем и разъемов.

Следует отметить, что большинство производителей материнских плат не производят сами PCB, а размещают заказы у своих партнеров.

Пластины поступают «совершенно голыми», лишенными компонентов и даже припоя. Тщательно упакованные  они поступают на склад, где после тщательной проверки и ряда специальных операций станут основой будущих материнских плат. 

«Голые доски» PCB некоторое время хранятся на сециальных стеллажах.

По мере необходимости их извлекают и загружают в специальный принтер. Там  через специальный никелевый трафарет на поверхность PСB в определенные точки будет нанесен слой паяльной пасты. Обработанные таким образом платы помещаются в специальный контейнер, из которого они будут поступать на автоматическую линию по сборке.

Дальнейшие этапы производства материнских плат рассмотрены в следующих частях данной статьи.
    

>>    Часть 3