IT Es­sen­ti­als

Несмотря на то, что современные по­лу­про­вод­ни­ко­вые ком­по­нен­ты ком­пью­тер­но­го про­из­вод­ст­ва на­деж­но за­щи­ще­ны от уг­ро­зы ESD, со­блю­де­ние пра­вил ан­ти­ста­ти­че­ской без­о­пас­нос­ти по-преж­не­му ак­ту­аль­но для сбо­роч­ных де­пар­та­мен­тов и сер­вис­ных служб. Ста­ти­че­ское элек­три­че­ство ос­та­ет­ся ис­точ­ни­ком рис­ков в под­дер­жа­нии ис­прав­нос­ти уз­лов и сис­тем пер­со­наль­ной плат­фор­мы, хо­тя его не­кон­т­ро­ли­ру­е­мый раз­ряд и со­про­вож­да­ет­ся не­зна­чи­тель­ным ос­во­бо­ж­де­ни­ем элек­три­че­ской энер­гии.

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).

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.

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 ука­зан­ный 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», ес­ли раз­ря­же­на — «ноль».

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.

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.