Чипсеты анализируют адресность и очередность каждой команды, а также обеспечивают независимость конкретного типа процессора от интерфейса новых устройств, устанавливаемых в компьютер в случае его модернизации.
Следует отметить, что быстродействие системной шины из-за наличия чипсетов и контроллеров намного меньше, чем самого процессора. Если тактовые частоты современных процессоров достигают 2500 МГц, то тактовые частоты шины процессора на системной плате имеют стандартные частоты от 50 до 133 МГц. Шины для Pentium 4 имеют тактовую частоту 400 МГц.
К локальным шинам, расположенным на материнской плате, относятся интерфейсы ISA и EISA, унаследованные от первых моделей IBM PC, и более современные шины PCI, USB и AGP.
Для подсоединения периферийных устройств используются шины IDE, EIDE, SCSI (скази), USB. В ближайшей перспективе намечается внедрение более скоростных шин IEEE 1394 (вместо IDE, EIDE, SCSI) и IEEE 1284 — для подключения принтеров и сканеров, цифровых фотокамер и внешних запоминающих устройств. Аббревиатура IEEE означает, что интерфейс разработан ассоциацией инженеров по электротехнике и электронике (institute of electrical and electronical engineers).
Локальная шина ISA (фирма Industry standart architecture) — основная 16-разрядная шина с тактовой частотой 8 МГц для материнских плат устаревших компьютеров. Пропускная способность шины ISA не превышает 5,5 Мбайт/с. Шина ISA служит для подключения к процессору низкоскоростных устройств (клавиатуры, мыши, модема, звуковой карты). В новых компьютерах этот интерфейс представлен одним-двумя слотами для совместимости с устаревшими компонентами.
С появлением 32-разрядных высокоскоростных процессоров шина ISA стала существенным препятствием для увеличения быстродействия ПК, поэтому спецификация РС99 не допускает применения шин ISA.
Локальная шина PCI (peripheral component interconnect — соединение внешних устройств) — быстродействующая шина. Она называется процессорно-независимой, так как подключается к центральному процессору через одну из микросхем чипсета (северный мост). Чипсет обеспечивает ее взаимодействие с любыми микропроцессорами, как со старыми (486, Pentium, Pentium Pro), так и с новыми (Pentium II, Celeron, Pentium III и Pentium 4).
Шина PCI позволяет подключать до 10 устройств самой разной конфигурации. Разрядность шины PCI 32 бита с возможностью расширения до 64 бит, реальная пропускная способность 132 Мбайт/с. Эти параметры позволяют подключать к микропроцессору высокоскоростные устройства (видео- и звуковые платы).
Спецификация РС99 предполагает наличие в ПК только этой шины. К контроллерам, установленным в разъемах шины PCI, могут быть подключены все интерфейсы передачи данных (EIDE, SCSI, USB, firewire и др.) от внешних устройств.
Локальная шина AGP (accelerated graphics port — ускоренный графический порт) предназначена для подключения видеокарт к отдельной (не связанной с системной шиной) магистрали, имеющей выход на оперативную память. Пиковая пропускная способность шины до 1066 Мбайт/с. Этого больше чем достаточно для передачи трехмерного изображения высочайшего качества в режиме реального времени, что недоступно для шины PCI. В настоящее время большинство ЗО-ускорителей (D-dimension — измерение, ускоритель трехмерного изображения) выполняется на шине AGP.
Шина IDE (integratide drive electronics — встроенная электроника накопителя) предназначена исключительно для обеспечения работы жестких дисков и других накопителей. Главные ее достоинства — простота и невысокая стоимость. Недостатком является то, что шина IDE — 6-разрядная, а шина PCI, к которой она подключается, — 32-разрядная, поэтому шина IDE тормозит работу всей системы. В разработанной в последнее время шине EIDE (enhanced IDE) достигнута скорость передачи информации 66,6 Мбайт/с, что позволяет подключать с ее помощью винчестеры, приводы CD-ROM и другие накопители.
Шина SCSI (small computer system interface — интерфейс малых компьютерных систем) в отличие от IDE — 32-разрядная, параллельная. К ней одновременно может быть подключено до восьми устройств. Физически шина SCSI представляет собой плоский кабель с 25- или 50-контактны- ми разъемами для подключения периферийных устройств.
Шина SCSI стала одной из промышленных стандартных для подключения периферийных устройств — винчестеров, сменных жестких и магнитооптических дисков, сканеров, CD-ROM и т.п.
Однако шины SCSI намного дороже шин IDE, поэтому пользуются ограниченным спросом, обычно в тех случаях, если предполагается профессиональная работа с ЗО-графикой, большими массивами данных и видео.
Шина USB (universal serial bus — последовательная универсальная шина) по спецификации РС97 является обязательным элементом современного ПК. Она должна постепенно заменить все ранее существовавшие шины для подключения периферийных устройств (параллельный и последовательный порты, разъемы PS/2 для мыши и клавиатуры, интерфейс SCSI).
Эта новая шина служит для подключения различных внешних устройств. Обмен данными по шине USB происходит в пакетном режиме при пиковой пропускной способности до 12 Мбит/с (в версии USB-2 до 480 Мбит/с). К шине USB может быть подключено 4...5 внешних устройств, причем каждое устройство должно иметь 2...3 разъема USB для того, чтобы все устройства можно было соединить цепочкой. В качестве кабеля используется витая пара. Длина сегмента USB может достигать 12 м.
С шиной USB выпускаются модемы, клавиатуры, мыши, CD-ROM, джойстики, ленточные и дисковые накопители, сканеры и принтеры, цифровые камеры, мониторы (не для передачи сигнала, а для управления настройками монитора) и другие устройства.
В один из слотов системной шины вставляется плата портов ввода и вывода, соединяющая материнскую плату с портами — разъемами на задней стенке системного блока, которые используются для подключения низкоскоростных периферийных устройств. Порты могут быть:
параллельные (LPT-1 — LPT-4), имеющие 25 гнезд и служащие для подключения принтеров и сканеров;
последовательные (СОМ-1 — СОМ-3), имеющие 9 или 25 штырьков и служащие для подключения мыши, модемов и клавиатуры. К одному из СОМ-портов может быть подключен коннектор IrDA — разъем для инфракрасного приемника/передатчика. Инфракрасная связь позволяет соединять с компьютером без проводов на расстоянии до 1 м различные устройства, в том числе клавиатуру и мышь; игровые на 15 гнезд, служащие для подключения джойстиков.
Для согласования электрических параметров микропроцессора с различными периферийными устройствами служат контроллеры (платы расширения). С помощью контроллеров-модулей можно модернизировать компьютер, расширяя его возможности в соответствии со своими потребностями. Например, можно добавить в компьютер контроллеры: факс-модем, звуковую карту, плату приема телепередач (TV-тюнер) и т.д.
Отдельные контроллеры интегрированы с материнской платой (контроллеры для управления клавиатурой, дисководами, контроллер портов ввода/вывода). Другие контроллеры выполняются в виде отдельных электронных модулей, которые вставляются в разъемы (слоты) на материнской плате.
В микросхемах, размещенных на материнской плате, реализована внутренняя (системная) память. К ним относятся микросхемы с постоянной и оперативной памятью, быстрой кэш-памятью и перепрограммируемой флэш-памятью. Кроме того, имеют свою собственную память контроллеры всех периферийных устройств, установленных в слоты на материнской плате. Внешняя память находится на накопителях различной конструкции: дискетах, жестких дисках, компактных лазерных дисках и на магнитной ленте.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), или по-английски ROM (read only memory — память только для чтения), выполняет роль постоянной памяти. Данные, занесенные в постоянную память, не могут быть изменены, выполняемые на компьютере программы могут их только считывать. ПЗУ строится на основе модулей, устанавливаемых на материнской плате.
Постоянная память необходима для запуска компьютера и для автоматического ввода и вывода необходимых программ с накопителей информации. Содержимое постоянной памяти называется BIOS (basic input-output system, или базовая система ввода- вывода).
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), или по-англий- ски RAM (random access memory — память с произвольной выборкой), выполняет роль оперативной памяти. Обращение к ней возможно в любой момент времени. Оперативная память служит для того, чтобы обрабатывать всю информацию, поступающую в компьютер. Любая программа, с которой приходится работать, загружается сначала в оперативную память, где производятся все операции, необходимые для работы этой программы. Чем больше объем оперативной памяти, тем более сложную программу и на более высокой скорости способен выполнить компьютер.
Основу ОЗУ составляют большие интегральные микросхемы и модули.
По принципу функционирования различают микросхемы двух типов: с динамической (DRAM, SDRAM — synchronous dynamic RAM) и статической (SRAM, static RAM) выборкой.
В динамической памяти объем информации в ячейке определяется наличием или отсутствием заряда на миниатюрном конденсаторе, управляемым одним или двумя транзисторами. Время доступа к данным в этой памяти составляет 7...8 не (наносекунд).
Статическая память основана на использовании более сложных ячеек — триггеров, состоящих из 4...6 транзисторов. По этой причине микросхемы со статической памятью намного дороже микросхем с динамической памятью. Однако благодаря отсутствию инертных конденсаторов быстродействие микросхем на триггерах в 10 раз выше. Триггеры применяются в наиболее ответственных и дорогих компонентах, например, в быстрой кэш-памяти процессоров, жестких дисках, приводах CD-ROM, а модули DRAM используются в основном в оперативной памяти.
В дорогих моделях компьютеров используются более быстрая (5...6 не) память DDR SDRAM, которая в сочетании с кэш-памятью может поддерживать частоту системной шины на уровне 266 МГц. Лучшие модули памяти имеют торговые марки Kindston, Micron, Samsung.
Информация в оперативной памяти сохраняется до тех пор, пока компьютер включен: при выключении компьютера информация из оперативной памяти стирается. Объем оперативной памяти зависит от числа установленных модулей DRAM или SRAM, каждый из которых может иметь емкость 256 кбайт...256 Мбайт.
Флэш-память — легко перепрограммируемая мгновенная память реализована внутри ударопрочного пластикового корпуса — флэш-карты (флэшки) и включает интегральную микросхему, контроллер записи/считывания и интерфейс обмена данными. Модули или карты флэш-памяти могут устанавливаться прямо в разъемы материнской платы. У них довольно большая емкость (от 32 кбайт до 1000 Мбайт) и очень большая скорость считывания.
В последние годы флэш-карты стали использовать для создания быстродействующих, компактных запоминающих устройств, используемых в мобильных телефонах, фотоаппаратах и проигрывающих устройствах, а также вместо дискет и даже для замены ПЗУ, хранящего программы bios.
Видеокарта, видеоадаптер, видеоконтроллер, видеоплата — эти термины-синонимы обозначают устройство, которое непосредственно управляет монитором и выводом информации на его экран. Видеокарта путем изменения сигналов строчной и кадровой развертки монитора обеспечивает яркость элементов изображения и параметры смешения цветов.
Современная видеокарта должна быть рассчитана для установки в слот AGP или PCI. Платы для шины ISA морально устарели.
Видеокарты рассчитаны на строго определенные модели мониторов.
Видеокарта оснащается собственной оперативной памятью, от размеров которой зависят режимы работы, которые она может обеспечить.
Основными характеристиками видеокарт являются: режимы работы (текстовый и графический). В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки — знакоместа, чаще всего на 25 строк по 80 символов. Текстовый режим работает быстро даже на самых медленных компьютерах. В графическом режиме на экран выводится изображение в виде прямоугольной сетки точек, цвет и оттенок каждой из которых задается отдельно. В графическом режиме можно выводить тексты, графики, рисунки и т.д.;
воспроизведение цветов (черно-белые и цветные); глубина цвета, число цветов или полутонов в монохромном изображении (от 256 до 16,7 млн);
разрешающая способность — число адресуемых на экран монитора точек (пикселей) по горизонтали и вертикали. Современные видеокарты могут поддерживать разрешения от 640 х 480 до 1600 х 1200 точек и более, причем режим разрешения можно менять с клавиатуры. Разрешающая способность не зависит от размеров экрана монитора;
емкость и число страниц в буферной памяти. Видеокарты с емкостью памяти 1 Мбайт способны обеспечить разрешение на экране монитора при глубине 16,7 млн цветов 640x480 точек, видеокарты с емкостью памяти 2 Мбайт — 800 х 600 точек, 4 Мбайт — 1280 х 1024 точек, а 8 Мбайт — 1600 х 1200 точек. Современные видеоадаптеры начального и среднего уровня имеют объем памяти 2, 4, 8 и 16 Мбайт, а наиболее совершенные видеокарты — от 32 до 128 Мбайт. Такой запас памяти достаточен для обработки прямого телевизионного сигнала или сигнала с видеомагнитофона;
частота кадровой развертки является чрезвычайно важным с точки зрения эргономики параметром. Если частота кадров меньше 75 Гц, то глаз замечает мерцание изображения, что приводит к быстрому утомлению. Частота кадровой развертки колеблется от 60 до 200 Гц;
разрядность шины данных, определяющая атрибуты каждого пикселя. Разрядность атрибута пикселя обеспечивает максимально возможное число полутонов или цветовых оттенков. 8-битный атрибут позволяет воспроизвести на экране 256 цветов или оттенков, 16-битный — 65000 цветовых оттенков (стандарт high color), 24-битный — 16,7 млн цветовых оттенков (стандарт true color — натуральный цвет).
Известны следующие видеокарты VESA (video electronics standards association — ассоциация по стандартам видеоэлектроники):
VGA (video graphics adapter) — видеографический адаптер, называемый иногда видеографической матрицей (video graphics array);
SVGA (super VGA) — улучшенный видеографический адаптер;
PGA (professional GA) — профессиональный графический адаптер.
В настоящее время широко применяются видеокарты SVGA VESA. Видеокарта SVGA имеет объем видеопамяти 1...2 Мбайта. Этот стандарт допускает разрешение от 800 х 600 точек и более и воспроизведение до 16,7 млн цветовых оттенков. Видеоадаптеры предыдущих стандартов морально устарели.
Для ускорения вывода сложных изображений разработаны специальные ускорители — графические акселераторы, а для игр с трехмерной графикой существуют особые трехмерные ЗО-акселе- раторы. Ускоритель может входить в комплект видеокарты, а может устанавливаться в слот материнской платы и отдельно как вторая видеокарта.
Телевизионные тюнеры, обычно совмещенные с УКВ-приемниками, приобретают большую популярность благодаря относительно низкой стоимости. Модуль тюнера, вставленный в системный блок, превращает компьютер в полноценный телевизионный приемник с множеством дополнительных функций, в том числе с возможностью сплошной записи телепередачи, что позволяет потребителю сэкономить 60...70% от стоимости нового современного телевизора. Объединение возможностей компьютера и телевизора позволило совершить новый качественный рывок в сфере развлечений.
Карта ТВ-тюнера с интерфейсом PCI базируется на двух основных элементах — собственно ТВ-тюнера и видеоплаты.
Высокочастотный телевизионный эфирный сигнал поступает по кабелю на антенный ввод тюнера, где преобразуется в сигнал низкой частоты, содержащий построчную информацию.
Телевизионный кадр состоит из двух полукадров. Первый полукадр из тюнера пересылается на видеокарту, которая преобразует его в сигнал RGB и направляет в буфер памяти. Следующий кадр проходит тот же путь, складывается с первым в буфере памяти и направляется в монитор. В остальном формирование изображения на экране монитора происходит так же, как и в кинескопе телевизора.
К основным функциональным свойствам тюнеров можно отнести:
прием телевизионного эфирного (кабельного) сигнала;
прием видеоизображения от внешнего устройства воспроизведения (видеомагнитофон, видеокамера) в форматах s-video и composite video;
автоматическое определение формата принимаемого изображения;
вывод видеоизображения на монитор; вывод звукового сигнала на звуковую карту; покадровый захват видеоизображения; сплошная запись видеоизображения;
одновременный прием нескольких каналов (функция «картинка в картинке»);
запись по расписанию; поддержка телетекста;
прием эфирного радиосигнала в УКВ-диапазоне; дистанционное управление.
По способу исполнения ТВ-тюнеры делятся на встроенные (совмещенные с видеоадаптером компьютера), внутренние (устанавливаемые в слот расширения системной платы) и внешние.
По функциональным возможностям различают обычные тюнеры, ТВ/УКВ-тюнеры, а также тюнеры с видеозаписью.
Самыми популярными ТВ-тюнерами являются изделия фирмы Aver media, такие, как TV-Phone, TV-Capture, JoyTV, FunTV, TV-Studio. Наибольшее число наград на выставках получила видеокарта all-in-wonder, объединяющая графический чипсет, ТВ- тюнер, аналого-цифровой преобразователь и микросхему поддержки телетекста.
Звуковая плата (аудиоадаптер, звуковая карта) предназначена для записи и воспроизведения звуковой информации, а также для синтеза музыкальных звуков.
Многие современные программы трудно представить без звукового сопровождения, поэтому некоторые материнские платы в фирменном исполнении заранее укомплектованы аудиоадаптером. Звуковая карта не только обеспечивает стереофоническое звучание, но и позволяет записать звуковые сигналы в цифровом виде на внешние носители. Эту функцию выполняет аналого-цифро- вой преобразователь (АЦП), или кодек, который является неотъемлемым узлом звуковой платы.
На современных звуковых картах установлены микросхемы — синтезаторы музыкальных звуков. Это дает возможность использовать компьютеры как универсальные музыкальные инструменты, если их укомплектовать миди-клавиатурой.
В компьютерной технологии наибольшее распространение получили два способа синтеза звуков: волновой и частотный.
Волновой табличный (wave table) синтез основан на использовании записанных в память карты образцов звучания разных инструментов. При этом необязательно оцифровывать и запоминать звучание каждой ноты музыкального инструмента, а достаточно хранить в памяти тембр и высоту звучания хотя бы одной ноты. Музыкальный процессор звуковой карты с помощью специальных алгоритмов по законам волнового синтеза даже по одному >тому тону воспроизводит остальные звуки инструмента.
8 Ходыкин
Звуковая карта хранит в своей памяти образцы звуков (сэмплы) более сотни музыкальных инструментов и позволяет прослушивать одновременно полифоническое звучание до 128 различных инструментов.
Частотная модуляция основана на математическом синтезе звуков из двух или четырех звуковых тонов разной частоты. Такой синтез назван FM-синтез (frequency modulation). С помощью набора определенных частот, хранимых в памяти звуковой карты, можно формировать высоту и тембр звука. Качество получаемого таким образом звука не высокое. FM-синтез используется в играх для воспроизведения криков, выстрелов, взрывов.
Звуковая плата характеризуется следующими параметрами: объем используемой памяти;
уровень шумов, выраженный в децибелах. Посредственным считается уровень в 70 дБ, приемлемым — 78 дБ, а превосходным — 96 дБ и более;
возможность загружать в оперативную память новые сэмплы; вид слота для подсоединения к шине: ISA или PCI; возможность подключения микрофона; наличие усилителя мощности;
наличие на плате портов IDE или SCSI для подключения CD- ROM;
наличие на плате гнезда для наушников. Гнездо для наушников имеется на каждой передней панели CD-ROM, однако через него можно прослушивать только звуковые компакт-диски; наличие на плате УКВ-радиоприемника (FM-tuner). Стандартов на звуковые платы не существует. Самыми популярными были признаны платы sound blaster (SB) фирмы Creative Labs (Сингапур) — на них равняются и все остальные фирмы.
Из выпускаемых сегодня звуковых карт одной из лучших является sound blaster live platinum digital 5.1. Эта звуковая карта способна обрабатывать множество звуковых потоков в двустороннем (дуплексном) режиме. Ее микросхема содержит 2 млн транзисторов, что позволяет выполнять до 1 млрд операций в секунду и обеспечивать технологию трехмерного (3D) звучания. Карта предусматривает подключение до восьми колонок и обработку звука в соответствии со свойствами человеческого слуха, в том числе генерацию эффектов отражения, поглощения и искажения звуков, как это происходит в реальном мире и времени (ЕАХ). Кроме того, в зависимости от расположения движущихся объектов в играх звуковая карта обеспечивает позиционирование и даже трассирование звука (direct sound 3D).
Карта способна обрабатывать до 128 независимых звуковых каналов и содержит в себе аппаратный wave table синтезатор с интерполяцией образца звучания инструмента по восьми точкам (обычно в картах такого класса звук интерполируется максимум по четырем точкам). Карта имеет шесть цифровых и восемь аналоговых входов, восемь выходов.
Аудиоадаптер Sound Blaster A WE 32 Value содержит: два микрофонных усилителя с автоматической регулировкой усиления для сигналов, поступающих от микрофона;
два линейных усилителя для сигналов, поступающих с линии, с проигрывателя звуковых дисков или музыкального синтезатора;
программно-управляемый электронный микшер, обеспечивающий смешивание сигналов от различных источников и регулировку их уровня и стереобаланса;
20-голосый синтезатор музыкальных звуков частотной модуляции FM; программно-управляемый волновой (табличный) синтезатор музыкальных звуков и звуковых эффектов (16 каналов, 32 голоса, 128 инструментов);
аналого-цифровой 16-разрядный преобразователь для превращения аналогового сигнала с выхода микшера в цифровой сигнал;
систему сжатия цифровой информации с возможностью применения расширенного звукового процессора ASP;
цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) для превращения цифровых сигналов, несущих информацию о звуке, в аналоговый сигнал;
двухканальный усилитель мощности по 4 Вт на канал с ручным и программно-управляемым регулятором громкости;
MIDI-разъем (musical instrument digital interfase — цифровой интерфейс музыкальных инструментов) для подключения музыкальных инструментов;
цифровой сигнальный процессор DSP (digital signal processor) или расширенный сигнальный процессор ASP (advanced signal processor), которые используются для цифровой компрессии и декомпрессии звуковых сигналов, для расширения базы стереозвука, создания эха и обеспечения объемного (квадрофонического) звучания.
Дисковые накопители памяти. Внешние запоминающие устройства персональных компьютеров представляют собой дисковые накопители памяти различной конструкции: на гибких магнитных дисках; на жестких магнитных дисках типа винчестер; на оптических компакт-дисках CD-ROM (compact disk read only memory — компакт-диск с памятью только для чтения).
Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) — дискеты НГМД, которые обозначают еще FDD, флоппи-диски, гибкие диски; в настоящее время используются как самое дешевое средство резервного копирования информации, а также для переноса данных с одного ПК на другие, в том числе с портативных на стационарные.
Дискеты характеризуются диаметром и емкостью, т. е. количеством информации в байтах, которую на них можно записать. В зависимости от диаметра их условно называют трех- и пятидюймовые, хотя действительный их диаметр составляет 3,5 дюйма (89 мм) и 5,25 дюйма (133 мм). Трехдюймовые дискеты имеют емкость 1,44 Мбайт, пятидюймовые — 360 кбайт.
На системном блоке имеются ниши как для пятидюймовых, так и для трехдюймовых дисководов, хотя сейчас на практике используются только трехдюймовые дисководы, так как пятидюймовые дискеты считаются устаревшими.
Носитель информации в дискете представляет собой гибкий диск из лавсановой пленки, помещенный в корпус из твердого пластика. Единственное отверстие для доступа головок к носителю прикрыто металлической шторкой. В качестве запоминающей среды используются магнитные материалы — износоустойчивые ферролаки, которые наносятся на поверхность магнитного диска. Принцип записи информации на дискету такой же, как и в магнитофоне — при непосредственном механическом контакте головки с магнитным слоем. Однако в отличие от магнитофона запись здесь осуществляется без высокочастотного подмагничива- ния путем перемагничивания материала-носителя до насыщения.
В приводе дискеты имеются два двигателя: один обеспечивает стабильную частоту вращения вставленной в накопитель дискеты, а второй перемещает головки записи/чтения. Частота вращения первого двигателя зависит от типа дискеты и составляет 300... 360 мин"1. Двигатель для перемещения головок в этих приводах всегда шаговый. С его помощью головки перемещаются по радиусу от края диска к его центру дискретными интервалами. В отличие от привода винчестера головки в данном устройстве не «парят» над поверхностью флоппи-диска, а касаются ее.
Дискеты бывают обычно двусторонними (double sided, DS). Плотность записи может быть различной: одинарной (single density, SD), двойной (double density, DD) и высокой (high density, HD). Дискеты одинарной плотности морально устарели.
Двусторонние дискеты двойной плотности (DS/DD) имеют емкость 1,44 Мбайт, а двусторонние дискеты высокой плотности (DS/HD) - 2,88 Мбайт).
Дискеты могут быть форматированные и неформатированные. На дискетах предусмотрена возможность защиты от записи.
Наиболее распространены 3,5-дюймовые дискеты. Их магнитный диск помещен в прочный пластмассовый корпус. Зона контакта магнитных головок с поверхностью диска закрыта специальной шторкой (задвижкой), отодвигающейся только внутри накопителя. Скорость чтения/записи для 3,5-дюймового дисковода составляет около 63 кбайт/с, среднее время поиска около 80 мс.
Сейчас популярны дискеты verbatim data life plus. Они имеют тефлоновое покрытие, которое предохраняет магнитное покрытие и записанную на нем информацию от грязи, воды, пыли и жира и даже от растворителей типа ацетона. Емкость 3,5-дюймовых дискет составляет 2,88 Мбайт. К аналогичным по качеству дискетам относятся дискеты «go anywhere» (в свободном переводе «вездеход»).
Накопители информации на жестких магнитных дисках
(НЖМД), или винчестеры, предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, редакторов документов и самих документов. Свое название «жесткий» диск получил в отличие от носителей информации на гибких магнитных лентах и дисках, а название «винчестер» — по названию города, в котором он был разработан.
Из всех устройств для хранения данных жесткие диски обеспечивают наиболее быстрый доступ к ним и высокую скорость считывания, уступая в этом отношении только оперативной памяти.
Частота вращения двигателя для обычных моделей винчестеров может составлять 3600... 12000 мин-1.
Жесткий диск (винчестер) — герметичная металлическая коробка (рис. 3.3), внутри которой расположены до десяти дисков, нанизанных на общую ось. Сами диски представляют собой обработанные с высокой точностью керамические или алюминиевые пластины с магнитным покрытием — тонким слоем оксида железа или оксида хрома. Запись информации производится на ферро- лаковую пленку, нанесенную на обе стороны каждого диска. Имеется необходимое число магнитных головок. Емкость винчестеров благодаря чрезвычайно высокой плотности записи достигает нескольких десятков гигабайт; в системном блоке возможна установка нескольких жестких дисков.
Жесткие диски характеризуются емкостью, быстродействием и интерфейсом.
Сейчас в компьютеры устанавливаются жесткие диски емкостью 2,5...40 Гбайт и более.
Скорость работы диска определяется двумя показателями: временем доступа к данным на диске и скоростью записи/чтения данных на диске. Обычное время доступа к данным на диске 10... 12 мс (миллисекунд), более быстрые диски имеют время доступа около 7...8 мс.
Рис. 3.3. Винчестер: / — диски с магнитным слоем; 2 — головки чтения записи; 3 — механизм позиционирования головок |
Максимальная скорость передачи данных существенно зависит от интерфейса, используемого накопителем для связи с материнской платой. Обычно жесткие диски подключаются через интерфейс IDE, который обеспечивает скорость передачи данных 5... 10 Мбайт/с.
Интерфейс EIDE (enhanced IDE) — более современный. Он поддерживает одновременно до четырех винчестеров емкостью до 2500 Мбайт и скорость обмена данными до 66 Мбайт/с.
К более сложным дисковым интерфейсам относятся SCSI (small computer system interface), SCSI-Fast Wide-2, Ultra-SCSI-2 и др. Интерфейсы SCSI поддерживают скорость обмена данными до 320 Мбайт/с и позволяют подключать до семи накопителей, в том числе и CD-ROM.
Производителями винчестеров являются следующие фирмы: IBM, Futjitsu, Western digital (WD), Quantum, Seagate. К накопителям на оптических компакт-дисках относятся диски CD-ROM, CD-R, CD-RW.
Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 20 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
