Essential


Питание персональных компьютеров строится на концепции вза­и­мо­дей­ст­вия платформы с устройством, которое называется Power Supply Unit (PSU) или попросту — блок питания. Понятно, что до окончания переходных процессов в компонентах источника питания и достижения номинальных уровней питающий напряжений, начинать старт пер­со­наль­ной платформы неразумно. Отмашкой для си­с­тем­ной логики о го­тов­но­сти PSU «дать ток» ста­но­вится сигнал Power Good (Питание в нор­ме).

Магнитные диски в контексте персональных платформ

Файл подкачки (своппинга) — неотъемлимая часть виртуальной ад­ре­са­ции в защищенном режиме работы x86-процессора. Его су­ще­ство­ва­ние под­ра­зу­ме­ва­ет использование в составе персональных платформ на­ко­пи­те­лей на жест­ких маг­нит­ных дис­ках. Это ог­ра­ни­чи­ва­ет рас­смот­ре­ние та­ких уст­ройств пятидюймовым форм­-фак­то­ром, хотя до се­го­ дня до­жи­ли только HDD с более компактной компоновкой. Вось­ми­дюй­мо­вые на­ко­пи­те­ли на­всег­да остались в прошлом, оставаясь кол­лек­ци­он­ным ан­ти­ква­ри­а­том. Но каким бы ни был размер устройства, прин­цип его ра­бо­ты ос­но­ван на «эф­фек­те памяти» магнитных материалов — за­по­ми­на­нии дво­ич­ных нулей и еди­ниц пу­тем индуктивного воз­дей­ст­вия на специальную по­верх­ность. Образованные на ней структуры дан­ных позволяют контрол­ле­ру жест­ко­го диска адресовать, искать, находить читать и модифицировать ин­фор­ма­цию, ор­га­ни­зо­ван­ную оп­ре­де­лен­ным образом. Как это происходит? Давайте разбираться.

Технология синхронной динамической памяти Double Data Rate объеди­ня­ет несколько поколений, ведущих свое начало от DDR SDRAM. И хотя ее вре­мя ушло, характеристики родоначальника будут хорошим фоном для оцен­ки нынешних достижений и, главное, — перспектив будущего.

Почему переход к синхронной памяти был неизбежным?

В кинотеатр лучше идти, когда точно знаешь рас­пи­са­ние сеансов: с по­прав­кой на очередь в кассу ожи­да­ние просмотра мож­но за­мет­но со­кра­тить. Но все равно сеансы демонстрируются без учета желаний и воз­мож­но­стей зри­те­лей — в компьютерной технике события, про­ис­хо­дя­щие независимо друг от друга, называют асин­хрон­ны­ми.

Ключевой характеристикой оперативной памяти является ее про­из­во­ди­тель­ность. Центральный процессор (CPU) не может получить данные в лю­бой наперед заданный момент времени. Этому мешает природа DRAM – за­по­ми­на­ющих элементов, используемых в архитектуре пер­со­наль­ных плат­форм. Ячейка динамической памяти состоит из ключа (тран­зис­то­ра) и сфор­ми­ро­ван­ной в нем самом емкости. Если емкость за­ря­же­на – ячейка хранит логическую «единицу», разряжена – «ноль».

До начала XX столетия математика удовлетворялась интуитивным пред­став­ле­ни­ем алгоритма, ибо считалось, что любая корректно сфор­му­ли­ро­ван­ная математическая проблема должна иметь ре­ше­ние. Если это ре­ше­ние не найдено сейчас, то это только потому, что современное раз­ви­тие ма­те­матики не в состоянии справиться с этой задачей. Со вре­ме­нем ме­тод ре­ше­ния обя­зательно будет найден. А найденный метод все­г­да мож­но опи­сать так, чтобы он был понятен большинству.

Положение существенно изменилось в начале XX века, когда в ма­те­ма­ти­ке накопились такие проблемы, существование положительного ре­ше­ния ко­то­рых многие математики стали ставить под сомнение.

Для функционирования цифровых схем характерен строгий порядок че­ре­дования логических состояний. Он называется тактированием и ис­чис­ляется в (кило-, мега-, гига-) герцах. Так, например, системное вре­мя тактируется частотой в 32 КГц, а если точнее — 32768 Гц. Почему? От­вет три­ви­аль­ный: в основе работы системных часов лежит использование пят­над­ца­ти­раз­ряд­но­го двоичного счетчика (215).

В некоторых случаях функции электической схемы можно представить с по­мо­щью логических операторов Булевой алгебры. Тогда говорят, что схе­ма циф­ро­вая, т.е. подчиняется законам, хорошо иллюстрированным ло­ги­че­ски­ми операциями — инверсии, логического сложения, конъ­юнк­ции, ис­клю­ча­ю­ще­го «ИЛИ» и т.п. Первым исследовал эти законы Клод Шеннон в 1938 г. на примере электрических цепей с ключами. Впрочем, каждому из нас по силам придумать пример, иллюстрирующий фи­зи­че­ские явления, под­чи­ня­ю­щи­е­ся законам формальной логики.

На долгую память

Простейшим примером организации памяти является постоянное за­по­ми­на­ю­щее устройство. В такой памяти с долговременным хранением ин­фор­ма­ции определяющим элементом служат перемычки в дву­мер­ном массиве проводников. Изначально все строки и столбцы соединены между собой с по­мощью перемычек — токопроводящих мостиков. В про­цес­се записи дан­ных в матрицу хранения часть перемычек ос­та­ет­ся не­тро­ну­ты­ми и со­е­ди­ня­ют линии строк и ли­нии столбцов этого мас­си­ва, а остальные раз­ру­ша­ют­ся.

Наиболее полное представление об использовании протоколов се­те­во­го взаимодействия дают современные методы коммуникаций. Яркие пред­ставители — торренты, мобильные мессинджеры и их настольные версии, технологии консольного доступа типа IPMI или RedFish. Отчасти в эту ка­те­го­рию можно отнести и vPro — функцию системной логики по обеспечению безопасности и аппаратной поддержке управления.

Страницы