Цифровой запоминающий осциллограф ЦЗО_01 на базе ПЭВМ типа IBM PC

5.4. Выбор HDD.

Для нормальной работы РС наличие только оперативной памяти недостаточно. Необходимо присутствие HDD (Hard Disk Drive) или винчестер, также называемый накопителем на жестких дисках. HDD является энергонезависимым носителем информации, т.е. при отключении питания РС все данные, сохраненные на нем, сохраняются. Объемы информации, которые можно схранять на HDD, определяются его емкостью. Эта величина у некоторых моделей, например Quantum Bigfoot TS достигла 19.2Гб. Физические размеры винчестеров стандартизированы параметром, называемом форм-фактор, и имеет величину 2,5”, 3,5” или 5,25”. Соответственно, эти стандарты будут накладывать ограничения на емкость винчестера. Поскольку невозможно бесконечно увеличивать число и размеры жестких дисков, то фирмы-производители по пути усовершенствования технологий производства и увеличения плотности записи.

Емкость винчестера является не единственной его характеристикой. Не менее важным считается его быстродействие. Оно определяется средним временем доступа и скоростью передачи данных.

Среднее время доступа (Average Seek Time) к различным объектам на диске определяет фактическую производительность. Время, необходимое HDD для поиска любой информации на диске, измеряется в миллисекундах. У современных моделей эта величина не превышает 10мс. Важнейшим показателем, характерезующим механизм перемещения головок, является время позиционирования головки на дорожке (Track to Track Seek). Оно также измеряется в миллисекундах. Максимальное время доступа (Maximum Seek Time) измеряется как интервал времени, который необходим гребенке с головками, чтобы однократно переместиться по всей поверхности диска (с первой дорожки на последнюю).

Скорость передачи данных предлагается в качестве второго параметра для оценки производительности винчестера. Время доступа характерезует только скорость позиционирования головки, а то, как быстро эта информация считывается, зависит от таких характеристик винчестера, как количество байт в секторе, количество секторов на дорожку и, наконец, от скорости вращения дисков. Зная перечисленные параметры, можно определить максимальную скорость передачи данных (Maximum Data Transfer Rate, MDTR) по следующей формуле:

MDTR=SRT*512*RPM/60(байт/с)

Где SRT - количество секторов на дорожке

RPM - частота вращения дисков, об/мин.

Отмечу, что современные винчестеры имеют свой кэш. Это может существенно влиять на скорость работы HDD, так как он в состоянии хранить данные, прочитанные с упреждением, которые с высокой долей вероятности понадобятся процессору.

Для сравнения выберем два HDD, имеющие форм-фактор 3,5” и работающих в режиме Ultra DMA. Это HDD QUANTUM

Fireball SE 2.1 и FUDSITSU MPB 3032 AT 3.2. Их параметры приведены в таблице 5.4.1.

Таблица 5.4.1.

Основные характеристики HDD

Параметр	Тип HDD
	Fireball SE 2.1	MPB 3032 AT 3.2
Форматируемая емкость (Мб)	2,111	3,24
Интерфейс	Ultra ATA	ATA-3
Среднее время доступа (мс)	9,5	До 11
Время перехода на следующую дорожку (мс)	2	2,5
Внутренняя скорость передачи данных (Мб/с)	До 158	До 132
Скорость пересылки данных из буфера (Мб/с) Ultra DMA PIO Mode 4 DMA Mode 2	33,3 16,6 16,6	33,3 16,7 16,7
Скорость вращения шпинделя (об/мин)	5,400	5,400
Емкость кэш-памяти (Кб)	128	256
Число дисков	2	2
Число цилиндров	4,092	6,704
Число головок	16	15
Число секторов	63	63

К сожалению точная стоимость этих моделей мне не известна. Можно лишь предположить, что первая модель будет дешевле второй, так как быстродействие их фактически одинаково и цена будет определятся емкостью винчестера. Поэтому, отдадим предпочтение фирме QUANTUM.

5.5. Выбор внешних носителей информации.

Наличие внешних устройств хранения данных в нашей РС -очевидно. Полученная и обработанная информация, должна где-то хранится. И было бы крайне не разумно использовать для этого драгоценное место на жестком диске ( со временем его почему-то становится катастрофически мало ).

На данный момент основными являются три технологии хранения данных: магнитная (дисководы, стримеры, Jaz- Zip-drive), оптическая (CD-ROM, DVD-ROM) и магнитооптическая.

5.5.1.магнитная технология

Старейшими из этих устройств являются дисководы (Floppy Disk Drive, FDD). В качестве носителя информации в них применяются дискеты диаметрами 3,5” и 5,25”. Последние можно встретить крайне редко. Отсутствие популярности у данного типа дискет можно объяснить тем, что при больших размерах и малой механической надежности, она имеет емкость всего 1,2 Мб против 1,44Мб своей младшей сестры (хотя по современным меркам эта величина вызывает улыбку). Тем не менее, машины “стандартной” комплектации предусматривают их установку. К тому же большинство производителей комплектующих, поставляют свое ПО на дискетах. Будем считать наличие FDD 3,5” 1,44Мб - необходимым требованием. Следует также отметить, что дальнейшее развитие магнитной технологии хранения информации, использующей трехдюймовые дискеты, привело к появлению межфирменного стандарта LS-120. Это повысило емкость диска до 100-130Мбайт, практически не меняя при этом его внутреннее устройство. Скорость обмена данными с диском достигла пикового значения - 500Кбайт/с и выше.

Другим представителем данного типа устройств является стример. В качестве носителя информации используется магнитная лента. Стримеры, в основном, используется для архивации и резервного копироавния больших объемов данных. Недостатком является малая скорость передачи информации. Это ограничивает область их применения. При использовании различных методов сжатия данных, емкость может достигать значений от 40Мб до 4Гб.

Jaz и Zip- используют традиционную технологию магнитных носителей, но имеют более совершенную систему позицирования головок чтение/записи и надежную механику привода. В приводе Jaz в качестве носителя используется жесткая дисковая пластина, а в Zip - гибкий диск. Привод Jaz планировался как мобильная альтернатива обычного жесткого диска (по скорости доступа и передачи данных даже превосходит некоторые модели), а Zip - как накопитель на гибких дисках эпохи мультимедиа. Емкость носителя Jaz имеет величины 540Мб и 1070Мб, а Zip - 100Мб.

Отметим, что так же существуют сменные жесткие диски таких фирм, как SyDOS и Syquest емкостью до 270Мб. Разумеется, они используют специальный привод.

5.5.2.оптическая технология

Самым распространенным представителем этого семейства является CD-ROM. Его характерезуют следующие показатели:

По сравнению с винчестером он надежнее в транспортировке (хотя некоторые производители дают гарантию исправности своего HDD даже после падения с высоты пятиэтажного дома, думаю нет желающих это проверить).

CD-ROM имеет большую емкость, порядка 700Мб

CD-ROM практически не изнашивается

Основным недостатком является то, что он предназначен только для считывания

Минимальная скорость передачи данных у CD-ROM составляет 150Кбайт/с и возрастает в зависимости от модели привода, т.е. 24-х скоростной CD-ROM ,будет иметь 24*150 = 3,6Мб/с. Поскольку, на “лазере” можно найти любое ПО, причем по доступной цене, считаю его присутствие в нашей РС просто необходимым.

Дальнейшее развитие в области оптической записи привело к появлению стандарта DVD. Компакт-диск этого формата имеет такие же размеры (4,75”), но имеет гараздо большую емкость. Это достигается применением нового полупроводникового лазера, использующего для работы меньшую длинну волны (650-635 нм), у обычного CD-ROM она равна 780нм. Сегодня разработаны четыре технологии этого стандарта. Их характеристики преведены в таблице 5.5.1.

Таблица 5.5.1.

Параметры	DVD-5	DVD-9	DVD-10		DVD-18
Объем (Гб)	4,7	8,54	9,4		17,08
Расположение информации	Одностороннее одноуровневое	Одностороннее двухуровневое	Двухстороннее одноуровневое	Двухстороннее двухуровневое

Единственным недостатком (существенным) этой технологии является ее высокая стоимость. Хотя полагаю, что это со временем пройдет.

5.5.3.магнитооптика

Это, так называемые магнитооптические дисководы. МО-привод представляет собой накопитель информации, в основу которого положен магнитный носитель с оптическим (лазерным) управлением. Существуют следующие форматы магнитооптических дисков:

Односторонние 3,5”

Двусторонние 5,25”

2.5” диски MD Data, разработанные фирмой Sony

12” диски фирмы Maxell

Сегодня в продаже встречаются MOD 5,25”емкостью 4,6 Гб. Главное их преимущество, это возможность перезаписи информации. Тем не менее, эти устройства имеют слишком высокую цену.

5.6. ВИДЕО СИСТЕМА

Известно, что монитор является устройством для визуального отображения информации. Сигналы, которые получает монитор (числа, символы, графическую информацию и сигналы синхронизации), формируются видеокартой. Рассмотрим их отдельно.

5.6.1. видеокарта

поскольку требования ПО к данному виду комплектующих не очень высоки, то ограничимся (из ценовых соображений) выбором одной карты и ее описанием. Нашим требованиям вполне удовлетворяет 16-ти баксовая PCI S3-Trio 64V2 DX 1Mb (up to 2Mb). Эта карта оборудована памятью типа DRAM 64bit, что позволяет не плохо работать с 2D и 3D графикой(замечу, что большее нам и не требуется). Имеет встроенный 24bit RAMDAC на 170МГц. И при объеме в 2Мб способна на 1024*768/64к и 1280*1024/256.

5.6.2. монитор

На сегодня основными являются три типа мониторов. Это мониторы на базе ЭЛТ, LCD- мониторы и LEP- мониторы (считают, что именно за этой технологией будущее). Первые наиболее распространены и подходят нам по качественным и ценовым показателям, поэтому дальше мы будем рассматривать только их. Второй тип - жидкокристаллические панели. Применяются в основном в портативных моделях. Имеют низкое энергопотребление и безопасны в плане электромагнитных излучений. Но высокая цена ограничивает их распространение. Третий тип - появился в результате исследований в области сверхпроводящих пластмасс. Выход новой технологии в свет произошел 16 февраля 1998г.: именно тогда Epson и CDT представили первый в мире пластиковый телевизор. Скорей всего именно эта технология в дальнейшем вытеснит ЭЛТ и ЖК-дисплеи.

Реально оценивая требования ПО и наши финансовые возможности, выберем для сравнения следующие мониторы. Это SyncMaster 400b фирмы SAMSUNG и 500b той же фирмы. Технические характеристики привожу в таблице 5.6.2.1. Выбор других мониторов (с меньшим зерном, например, SONY 0.25 100GST DIG, или увеличение диагонали) в данном случае неоправдан, исходя из требований программного обеспечения. Хотя не исключаю возможность приобретения мониторов другой серии LG Studioworks, имеющие встроенные АС, с целью экономии рабочего места. Учитывая, что они примерно одного уровня. Оставим этот вариант, как запасной.

Таблица 5.6.2.1.

параметры	400b	500b
Размер трубки	14”	15”
Видимый размер экрана	13.2”	13.8”
Величина зерна	0.28	0.28
Отклоняющая система	90 0	90 0
Покрытие	Антибликовое,антистатическое
Разрешение max.	1024*768/60Гц	1280*1024/60Гц
Полоса пропускания	65МГц	110МГц
управление	цифровое

5.7. АУДИО СИСТЕМА

Исходя из выполняемых нашей РС задач, присутствие данной системы необходимо только для звукового контроля. Следовательно она не требует высоких качественных показателей. Для ее реализации необходима звуковая карта и АС. И хотя сегодня в мире звука идет активный переход на шину PCI, мы выберем старый провереный временем и делом Creative SB16 VIBRA всего за 28 баксов (хотя не отказались бы и от SB Live Value 3D PCI, но цена !!!) Что касается колонок, то здесь можно вообще обойтись простыми динамиками, но из эстетических соображений выберем Sound Speaker TYPHON 25W25W+25W (PMPO), 3W+3W (RMS), регуляторы: volume, bass за11.74276.00

5.8. INTERNET

Хотя наличие этой возможности и не является требованием ПО, я считаю, что для более рационального использования нашей РС, выход в Internet необходим. Поэтому рассмотрим некоторые варианты подключения к сети. Первый и самый доступный - через модем. В продаже их огромное количество, но я рассмотрю только два на которые нашел тех. характеристики.

Модель IDC 2814 BXL+ . Фирма производитель INPRO Development Corporation. Разработан и изготовлен на элементной базе AT&T специально для эксплуатации в странах СНГ. Он работает в условиях высокой зашумленности телефонных каналов телефонных станций с импульсным набором номера. Это единственный модем, который поддерживает все типы телефонных станций ( в том числе “Квант”). На все модемы распространяется пожизненная поддержка и бесплатная установка новых версий программ. Он имеет следующие свойства:

асинхронный (старт/стоп) и синхронный (IDC 2414 BXL+) режим работы;100% обнаружение сигналов “свободно/занято”

плавная широкодиапазонная регулировка уровня мощности передатчика в диапазоне 0…-20дБм с шагом 1дБм и чувствительности приемника в диапазоне 0…-43дБ

АОН

Уникальный алгоритм выбора скорости передачи в зависимости от качества канала связи

Поддержка быстрого ретрейна

Другая модель - Zoltrix 56 000 FAX. С учетом того, что наш “АРТЕЛЕКОМ” медленно, но уверенно продолжает внедрение цифровых каналов связи, использование данного модема “на всю катушку” становится реально. Он поддерживает высокоскоростной протокол V.90 56000 бит/с. при использовании стандартных линий и несжатой передаче данных используется протокол V.34 со скоростью до 33000бит/с. есть возможность отправки и приема факсимильных сообщений на скорости 14 400бит/с, аппаратная коррекция ошибок V.42 MNP4,MNP10. Возможно использование видеофонов.