Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Апаратне забезпечення ПК

апаратний комп'ютер периферійний програмний

Основні складові системного блоку

Системний блок - це основна складова частина комп'ютера. Системний блок персонального комп'ютера містить корпус, в якому знаходиться блок живлення, материнська (системна, або основна) плата з центральним процесором і оперативною пам'яттю, різні накопичувачі (жорсткий диск, дисководи, приводи CD-ROM або DVD-ROM), плати розширення (графічна плата, звукова плата, мережна плата, модем), TV-тюнер, додаткові пристрої тощо. Для прикладу: безліч спеціалізованих комп'ютерів - серверів - не комплектуються ні моніторами, ні клавіатурами, ні мишами, вони лише виконують свою основну функцію - обчислення, а доступ та управління ними здійснюється за допомогою іншого комп'ютера - віддаленого терміналу. (див мал. 1.1)

Блок живлення звичайно змонтований і поставляється разом з корпусом системного блоку, для якого він призначений. Потужність блока живлення комп'ютера повинна цілком і навіть з деяким запасом забезпечувати енергоспоживання всіх підключених до нього пристроїв. Чим більше пристроїв може бути встановлено в системний блок, тим більшу потужність повинен мати блок живлення. В середньому потужність блоків живлення має значення, що дорівнює від 350 до 400 ват для ПК.

На корпусі типового блоку живлення IBM PC-сумісного комп'ютера, як правило, розташовано один або два охолоджуючі вентилятори, мережний вимикач (або з'єднувач для нього), перемикач напруги мережі (на 220 і 110 В), загальний мережний роз'єм, мережний роз'їм для підключення монітора, кабелі живлення з роз'ємами для системної плати і накопичувачів.

За номіналами напруги, що виробляється, і конструктивними особливостями, блоки живлення діляться на блоки для AT-корпусів і блоки для ATX - корпусів. AT - блоки виробляють +5 В, -5 В, +12 В і -12 В постійного струму, мають механічний вимикач і підключаються до материнської плати за допомогою двох однакових шестиконтактних роз'ємів (при самостійному підключенні їх можна легко переплутати, що спричинить вихід материнської плати із строю).

ATX-блоки, крім перерахованих вище номіналів, виробляють також напруження 3,3 В і підключаються до материнської плати через 20-контактний роз'єм, що виключає можливість неправильної установки. Крім того, ATX-блоки, як правило, не мають механічного вимикача. Будучи підключеними до електричної мережі, вони знаходяться в стані зниженого енергоспоживання (standby), з якого можуть бути виключені натисненням електронного вимикача на корпусі, або програмною командою у відповідь на яку-небудь зовнішню подію. Наприклад, це може бути команда мережі (ця функція називається wake on LAN) або телефонний дзвінок, прийнятий і оброблений модемом. Виключення в стан standby також може бути виконано програмно.

Всі кабелі можна розділити на дві великі групи: сигнальні кабелі, призначені в основному для передачі інформаційних сигналів, і кабелі живлення (роwer cord), що забезпечують тільки електроживлення відповідного пристрою.

З'єднувачі (роз'єми) бувають двох видів: розетки (female) і вилки (male). Контактні виведення вилок виконані звичайно у вигляді штирків, які при з'єднанні з однотипним роз'ємом (розеткою) входять у відповідні пази відповідних контактів. Контакти і в розетці, і у вилці можуть бути також виконаний у вигляді плоских пружинних пластин.

Більшість роз'ємів, що використовуються, сконструйовані так, щоб виключити можливість неправильного підключення. В тих випадках, коли можливі декілька варіантів підключення, контакти на роз'ємах звичайно пронумеровані і підписані. В плоских шлейфах провід, що веде до позначеного першим номером контакту, звичайно виділений іншим кольором (це характерно для шлейфів IDE, FDD, SCSI). (див мал. 1.2)

Материнська плата - печатна плата, на якій здійснюється монтаж більшості компонентів комп'ютерної системи. Назва походить від англійського motherboard, іноді використовується скорочення MB або слово mainboard - головна плата.

Материнська плата забезпечує зв'язок між всіма пристроями ПК, за допомогою передачі сигналу від одного пристрою до іншого. На ній розміщуються мікропроцесор; оперативна пам'ять (ОЗП); набір управляючих мікросхем або чипсетів (chipset); ПЗП з системною BIOS (базовою системою уведення-виведення); слоти розширення; роз'єми для підключення інтерфейсних кабелів жорстких дисків, дисководів; роз'єми живлення; роз'єми послідовного (COM) і паралельного (LPT) портів; універсальної послідовної шини USB; роз'єм PS/2 для підключення клавіатури і миші та ряд інших компонентів. На материнській платі також можуть знаходитися мікросхеми відеоадаптера, звукової плати і мережної карти. (див мал. 1.3).

Графічна плата (відома також як графічна карта, відеокарта, відеоадаптер) (англ. videocard) - пристрій, що перетворює зображення, що знаходиться в пам'яті комп'ютера, у відеосигнал для монітора.

Перший IBM PC не передбачав можливості виведення графічних зображень. Сучасний ПК дозволяє виводити на екран двух- і тривимірну графіку і повнокольорове відео.

Звичайно відеокарта є платою розширення і вставляється в спеціальний роз'єм (ISA, VLB, PCI, AGP, PCI-Express) для відеокарт на материнській платі, але буває і вбудованою.

Сучасна графічна плата складається з таких основних частин: графічний процесор, відеоконтроллер і відеопам'ять. Ємність сучасної графічної карти може бути 512 МБ, 1 ГБ, 2 ГБ, 3 ГБ, 4 ГБ, 6 ГБ тощо.

Багато карт мають відеовихід для підключення до телевізора, DVI, HDMI, DisplayPort тощо. Це дозволяє перетворити комп'ютер на домашній кінотеатр.

Основними виробниками графічної плати є ATI Technologies, NVIDIA Corporation, Matrox, 3D Labs, 3dfx (NVidia), S3 Graphics, XGI Technology Inc. (придбана компанією ATI в 2006 р.). Зображення на екрані будь-якого комп'ютерного монітора складається з крихітних крапок, що називаються пікселями. Типова для сьогоднішніх моніторів роздільна здатність передбачає відображення більше мільйона пікселів на екрані, тож комп'ютер має вирішити, що і як робити з кожним із них, щоб сформувати загальне зображення. Для цього йому потрібен перекладач - щось, що може одержати двійкові дані від центрального процесора (ЦП) і перетворити їх на картинку, яку ви бачите. Таке перетворення здебільшого відбувається у відеокарті (інші назви - графічна карта, графічний адаптер, графічний прискорювач), за винятком тих випадків, коли можливість обробки графіки вбудована у материнську плату (найчастіше при цьому використовується графічне ядро ЦП).

Робота відеокарти є складною, але її принципи та компоненти легко зрозуміти. У цій статті ми розглянемо основні складові частини відеокарти та їхні функції. Ми також зупинимось на кількох чинниках, поєднання яких дозволяє одержати швидку та ефективну відеокарту.

Уявіть комп'ютер як велику компанію з власним художнім відділом. Коли працівникам компанії потрібен витвір мистецтва, приміром, картина, вони надсилають запит з описом того, як вона має виглядати, до художнього відділу. Художній відділ вирішує, як створити таке зображення, і згодом переносить його на папір. Так чиясь ідея перетворюється на реальну, зриму картину.

Відеокарта працює так само. ЦП, що працює спільно з прикладними програмами, надсилає інформацію про зображення відеокарті. Відеокарта вирішує, як використати екранні пікселі, щоб сформувати зображення. Потім вона відправляє оброблену інформацію по кабелю на монітор.

Перетворення двійкових даних на зображення - це вимогливий процес. Щоб сформувати тривимірне зображення, відеокарта спершу створює каркасну модель з прямих ліній. Далі вона растеризує цю картинку, тобто заповнює прогалини в ній рештою пікселів. Потім до зображення додаються освітлення, текстура та колір. У швидкісних іграх комп'ютер мусить повторювати цей процес мінімум шістдесят разів за секунду. Тож без відеокарти, що здійснює необхідні обчислення, він може просто не впоратися з навантаженням. Основними складовими відеокарти є:

* З'єднання з материнською платою для обміну даними та одержання живлення;

* Процесор, який вирішує, що робити з кожним пікселем на екрані;

* Пам'ять, що містить інформацію про кожен піксель та тимчасово зберігає сформовані картинки;

* З'єднання з монітором, на екрані якого можна побачити остаточний результат.

Графічний процесор

Відеокарта схожа на материнську плату, оскільки вона також є друкованою платою, на якій знаходяться процесор і пам'ять. Крім того, вона містить мікросхему системи введення / виведення (BIOS), що зберігає налаштування карти і здійснює перевірку пам'яті, вузлів введення і виведення інформації в момент запуску. Процесор графічної карти, що називається графічним процесором (ГП), схожий на ЦП комп'ютера. Однак ГП призначений для виконання складних математичних і геометричних розрахунків, необхідних для вимальовування (рендерингу) графіки. Деякі моделі найшвидших графічних процесорів мають більше транзисторів, ніж у середнього ЦП. ГП виробляє багато тепла, тому його зазвичай розміщують під радіатором або вентилятором.

На додачу до своєї обчислювальної потужності ГП використовує спеціальне програмне забезпечення для аналізу і використання даних. Компанії ATI і NVIDIA виробляють переважну більшість графічних процесорів на ринку. Кожна з компаній розробила та впроваджує власні методи підвищення продуктивності ГП і способи, які допомагають ГП накладати на зображення кольори, тіні, текстури та моделі.

Для поліпшення якості зображення процесори використовують:

* Повноекранне згладжування (Full scene anti aliasing, FSAA), яке робить межі кривих ліній тривимірних об'єктів більш гладкими;

* Анізотропну фільтрацію (Anisotropic filtering, AF), яка робить зображення чіткішим.

Під час створення зображень ГП потребує сховища для проміжної інформації та завершених картинок. Для цього він використовує оперативну пам'ять відеокарти або відеопам'ять (ВП), в якій зберігаються дані про кожен піксель, його колір та його розташування на екрані. Частина ВП може діяти як буфер кадрів, тобто зберігати готові зображення, доки не настане час їх показати. Зазвичай ВП працює на дуже високих швидкостях і є двопортовою, тобто дозволяє системі одночасно зчитувати дані з однієї ділянки пам'яті і записувати дані в іншу ділянку.

Відеопам'ять напряму з'єднана з цифро-аналоговим перетворювачем (ЦАП). Цей пристрій, що також відомий під назвою RAMDAC, перетворює цифрове (піксельне) зображення в аналоговий сигнал, придатний для монітора. Деякі відеокарти мають кілька RAMDAC'ів, що покращує продуктивність і дозволяє використовувати кілька моніторів одночасно. Після перетворення, RAMDAC надсилає готову картинку на монітор через кабель.

Еволюція відеокарт

Відеокарти пройшли довгий шлях відтоді як IBM випустила першу з них у 1981 році. Вона мала назву Monochrome Display Adapter, MDA (дослівно: «Монохромний Дисплейний Адаптер»), і підтримувала лише текстовий режим, в якому текстові символи зеленого чи білого кольору відображалися на чорному екрані. Тепер мінімальним стандартом для нових відео карт є Video Graphics Array (VGA), що дозволяє відображати 256 кольорів. Сучасні високопродуктивні стандарти, на кшталт Quantum eXtended Graphics Array або QXGA, дозволяють відеокартам відображати мільйони кольорів з роздільністю в 2040 x 1536 пікселів і більше. (див мал. 1.4)



Звукова плата (також звана звукова карта, аудіоадаптер) використовується для запису і відтворення різних звукових сигналів: мови, музики, шумових ефектів.

IBM PC проектувався не як мультимедійна машина, а інструмент для вирішення серйозних наукових і ділових задач, звукова карта на ньому не була передбачена і навіть не запланована. Єдиний звук, який видавав комп'ютер, був звук вбудованого динаміка біпера, що повідомляв про несправності.

Будь-яка сучасна звукова карта може використовувати декілька способів відтворення звуку. Одним з найпростіших є перетворення раніше оцифрованого сигналу знову в аналоговий. Глибина оцифровки сигналу (наприклад, 8 або 16 біт) визначає якість запису і, відповідно, відтворення. Так, 8-розрядне перетворення забезпечує якість звучання касетного магнітофона, а 16-розрядне - якість компакт-диска.

В даний час звукові карти частіше бувають вбудованими в материнську плату, але випускаються також і як окрема плата розширення.

На материнську плату звукова плата встановлюється в слоти ISA (застарілий формат) або РСI (сучасний формат). Коли звукова плата встановлена, на задній панелі корпусу комп'ютера з'являються порти для підключення колонок, навушників, мікрофону тощо.

Основними виробниками звукової плати є Creative Labs, Diamond Multimedia System Inc., ESS Technology, KYE Systems (Genius), Turtle Beach Systems, Yamaha Media Technology. До винаходу звукової карти (інші назви - звукова плата, аудіоплата, аудіокарта, звуковий контролер, аудіоконтролер), комп'ютер міг видавати лише один звук - писк (точніше, зумерний або пищиковий сигнал). Хоча комп'ютер міг змінювати частоту і тривалість звукового сигналу, він не міг змінювати гучність або створювати інші звуки.

Спочатку сигнал відігравав роль нагадування чи попередження. Згодом розробники почали створювати музику для перших комп'ютерних ігор, в якій використовували сигнали різної тонової висоти та тривалості. Однак це мало нагадувало справжню музику.

На щастя, звукові можливості комп'ютерів суттєво збільшилися у 1980-х роках, коли кілька виробників випустили карти розширення, призначені для керування звуком. Сучасний комп'ютер зі звуковою картою може набагато більше, ніж колишні «пищики». Він здатен створювати тривимірне аудіо для ігор чи об'ємний звук при відтворенні відеодисків. Він також може захоплювати та записувати звук із зовнішніх джерел. Звуки і комп'ютерні дані суттєво відрізняються. Звуки аналогові - вони складаються з хвиль, які поширюються у речовині. Люди чують звуки, коли ці хвилі змушують вібрувати їхні барабанні перетинки. Натомість комп'ютери обмінюються інформацією в цифровому вигляді за допомогою електричних імпульсів, які відповідають логічним нулю чи одиниці (0 чи 1). Як і відеокарта, звукова карта перетворює цифрову інформацію комп'ютера на аналогову інформацію довколишнього світу, і навпаки. Найпростіша звукова карта - це друкована плата, що містить чотири основні компоненти для перетворення цифрової та аналогової інформації:

* Аналого-цифровий перетворювач (АЦП);

* Цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП);

* Рознім інтерфейсу ISA (застарілий), PCI чи PCI Express (найсучасніший) для під'єднання карти до материнської плати (МП);

* Входові і виходові з'єднання для мікрофона та звукових колонок.

Замість окремих АЦП і ЦАП, деякі звукові карти використовують мікросхему кодера / декодера, яка виконує обидві функції і називається кодеком (утворено сполученням слів КОдер-ДЕКодер).

АЦП та ЦАП

Уявіть, що ви використовуєте комп'ютер для запису свого голосу. Спершу ви говорите у мікрофон підключений до звукової карти. АЦП перетворює аналогові хвилі вашого голосу на цифрові дані, які комп'ютер може сприйняти. Для цього АЦП дискретизує, або зацифровує, звук шляхом здійснення точних вимірювань параметрів хвилі через невеликі проміжки часу. На малюнку нижче наведено спрощений приклад роботи АЦП, який періодично вимірює амплітуду звукової хвилі і перетворює її на набір цифрових значень (стовпчики), однакових за тривалістю, послідовність появи яких за формою нагадує оригінальну безперервну хвилю: (див мал. 1.5)

Кількість вимірювань в секунду називається частотою дискретизації і вимірюється в кГц. Чим вище частота дискретизації карти, тим точнішою є відтворена хвиля (тобто, зі збільшенням частоти цифрова хвиля стає плавнішою і більше нагадує оригінальну звукову).

Якщо ви програєте зроблений запис через колонки, ЦАП виконає вищезгадані елементарні операції у зворотному порядку. Завдяки точності вимірювань і високій частоті дискретизації, відтворений аналоговий сигнал буде майже ідентичним оригінальній звуковій хвилі.

Однак навіть високі значення частоти дискретизації викликають певне погіршення якості звуку. Фізичний процес передачі звуку дротами також може викликати спотворення. Виробники використовують два показники для опису такого погіршення звукової якості:

* Коефіцієнт нелінійних спотворень, КНС (Total Harmonic Distortion, THD), вимірюється у відсотках;

* Співвідношення сигнал/шум, ССШ (Signal to Noise Ratio, SNR), вимірюється у децибелах (дБ).

Мале значення КНС і велике ССШ свідчать про високу якість звукової системи. Деякі карти також підтримують цифровий вхід, що дозволяє зберігати цифрові записи без перетворення їх в аналоговий формат. Кількість вимірювань в секунду називається частотою дискретизації і вимірюється в кГц. Чим вище частота дискретизації карти, тим точнішою є відтворена хвиля (тобто, зі збільшенням частоти цифрова хвиля стає плавнішою і більше нагадує оригінальну звукову).

Якщо ви програєте зроблений запис через колонки, ЦАП виконає вищезгадані елементарні операції у зворотному порядку. Завдяки точності вимірювань і високій частоті дискретизації, відтворений аналоговий сигнал буде майже ідентичним оригінальній звуковій хвилі.

Однак навіть високі значення частоти дискретизації викликають певне погіршення якості звуку. Фізичний процес передачі звуку дротами також може викликати спотворення. Виробники використовують два показники для опису такого погіршення звукової якості:

* Коефіцієнт нелінійних спотворень, КНС (Total Harmonic Distortion, THD), вимірюється у відсотках;

* Співвідношення сигнал/шум, ССШ (Signal to Noise Ratio, SNR), вимірюється у децибелах (дБ).

Мале значення КНС і велике ССШ свідчать про високу якість звукової системи. Деякі карти також підтримують цифровий вхід, що дозволяє зберігати цифрові записи без перетворення їх в аналоговий формат. Окрім основних компонентів, необхідних для обробки звуку, більшість звукових карт мають додаткові апаратні засоби або входові/виходові з'єднання, як-от:

Процесор цифрової обробки сигналів, ПЦОС (Digital Signal Processor, DSP):

Як і графічний процесор відеокарти, ПЦОС є спеціалізованим мікропроцесором. Він частково розвантажує центральний процесор (ЦП), адже самостійно виконує розрахунки для аналогового та цифрового перетворень. ПЦОС здатний обробляти кілька звуків або каналів одночасно. Звукові карти, у яких відсутній ПЦОС, використовують ЦП для таких обчислень.

Пам'ять

Як і у випадку з відеокартою, звукова карта може використовувати власну оперативну пам'ять для швидшої обробки даних.

Входові і виходові з'єднання:

Більшість звукових карт мають розніми для мікрофона та колонок. Але деякі містять стільки входових та виходових з'єднань, що для них створені зовнішні блоки (інші назви: виносні панелі, передні панелі, реобаси), які часто встановлюються у вільну секцію системного блока комп'ютера, призначену для оптичних накопичувачів (таким чином, всі додаткові розніми зручно розташовуються на передній панелі системника). Серед таких з'єднань виділяють:

* Численні розніми для тривимірного аудіо та об'ємного звуку;

* S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface) - цифровий звуковий інтерфейс від компаній Sony і Philips - це протокол пересилання цифрових аудіоданих. Використовує як коаксіальні (RCA, BNC), так і оптичні (Toslink) розніми для двобічного обміну інформацією зі звуковою картою.

* MIDI (Musical Instrument Digital Interface) - цифровий інтерфейс музичних інструментів, використовується для з'єднування синтезаторів чи інших електронних музичних інструментів з комп'ютером;

* Розніми FireWire та USB, призначені для під'єднування цифрових аудіо - та відеозаписувальних пристроїв до звукової карти (диктофони, відеореєстратори, відеорекордери та ін.).

Інші способи керування звуком

Не кожен комп'ютер обладнаний звуковою картою. Більшість сучасних материнських плат мають вбудовану підсистему обробки аудіо. МП з власним ПЦОС може одночасно обробляти кілька потоків даних. Вбудований аудіо-кодек може навіть підтримувати тривимірний (позиційний) звук та об'ємний звук стандарту Dolby surround. Однак, не зважаючи на такі можливості, більшість оглядачів сходяться на думці, що окремі звукові карти забезпечують кращу якість звуку.

Ноутбуки, як звичайно, мають вбудовані у материнські плати аудіо-підсистеми чи невеликі звукові карти. Однак, з огляду на малий об'єм (у портативних пристроях бракує вільного місця) та потребу жорсткого температурного контролю (ефективне охолодження відіграє ключову роль у побудові портативної техніки) створення і виробництво високоякісних мініатюрних внутрішніх звукових карт є щонайменше недоцільним. Тож користувачі ноутбуків можуть придбавати зовнішні звукові контролери, що під'єднуються через USB або FireWire. Такі зовнішні модулі можуть значно поліпшити якість звуку, відтворюваного ноутбуками. (див мал. 1.6)



Центральний процесор, або центральний процесорний пристрій (ЦПП) (англ. сеntral processing unit - CPU) - основна мікросхема комп'ютера, що виконує всі арифметичні і логічні операції та виконує управління всім ПК. ЦПП встановлюється на материнській платі. На процесорі встановлений великий радіатор, який охолоджується вентилятором (cooler). Конструктивно процесор складається з чарунок, в яких дані можуть не тільки зберігатися, але і змінюватися. Внутрішні чарунки процесора називають регістрами. Дані, що потрапили в деякі регістри, розглядаються як команди, що управляють обробкою даних в інших регістрах. Таким чином, управляючи засиланням даних в різні регістри процесора, можна управляти обробкою даних. На цьому і засновано виконання програм.

З рештою пристроїв комп'ютера, і в першу чергу з оперативною пам'яттю, процесор зв'язаний декількома групами провідників, що називаються шинами. Основних шин три: адресна шина, шина даних і командна шина.

Основними параметрами процесорів є робоча напруга, розрядність, робоча тактова частота, коефіцієнт внутрішнього множення тактової частоти і розмір кеш-пам'яті.

Робоче напруження процесора забезпечує материнська плата, тому різним маркам процесорів відповідають різні материнські плати (їх треба обирати спільно). У міру розвитку процесорної техніки відбувається поступове зниження робочої напруги. Ранні моделі процесорів мали робочу напругу 5 В, а в даний час вона складає менше 3 В. Пониження робочої напруги дозволяє зменшити відстань між структурними елементами в кристалі процесора до десятитисячних часток міліметра. Пропорційно квадрату напруги зменшується і тепловиділення в процесорі, а це дозволяє збільшувати його продуктивність без загрози перегріву.

Розрядність процесора показує, скільки біт даних він може прийняти і обробити в своїх регістрах за один раз (за один такт). Перші процесори були 4-розрядними. Сучасні процесори сімейства Intel Pentium є 32-розрядними, хоча і працюють з 64-розрядною шиною даних (розрядність процесора визначається не розрядністю шини даних, а розрядністю командної шини).

Продуктивність комп'ютера визначається тактовою частотою, яка вимірюється у Ггц (2,3Ггц, 3,2Ггц).

Адресна шина. У процесорів Intel Pentium (а саме вони найбільш поширені на сьогоднішній день в персональних комп'ютерах) адресна шина 32-розрядна, тобто складається з 32 паралельних ліній. Залежно від того, є напруга на якійсь з ліній чи ні, говорять, що на цій лінії виставлена одиниця або нуль. Комбінація з 32 нулів і одиниць утворює 32-розрядну адресу, вказуючи на один з елементів оперативної пам'яті. До неї і підключається процесор для копіювання даних з чарунки в один з своїх регістрів. (див мал. 1.7)

Шина даних. По цій шині відбувається копіювання даних з оперативної пам'яті в регістри процесора і назад. В комп'ютерах, зібраних на базі процесорів Intel Pentium, шина даних 64-розрядна, тобто складається з 64 ліній, за якими за один раз на обробку поступають відразу 8 байтів.

Шина команд. Для того, щоб процесор міг обробляти дані, йому потрібні команди. Він повинен знати, що слід зробити з тими байтами, які зберігаються в його регістрах. Ці команди поступають в процесор теж з оперативної пам'яті, але не з тих областей, де зберігаються масиви даних, а звідти, де зберігаються програми. Команди теж представлені у вигляді байтів. Найпростіші команди укладаються в один байт, проте є такі, для яких потрібно два, три і більш байтів. В більшості сучасних процесорів шина команд 32-розрядна, хоча існують 64-розрядні процесори і навіть 128-розрядні.

Оперативна пам'ять (ОЗП - пристрій, що оперативно запам'ятовує). Існує два типи внутрішньої пам'яті - пам'ять з довільним доступом (RAM - Random Access Memory) і пам'ять, доступна тільки для читання (ROM - Read Only Memory). Процесор ПК може обмінюватися даними з оперативною пам'яттю з дуже високою швидкістю, що на декілька порядків перевищує швидкість доступу до інших носіїв інформації, наприклад, дисків.

Оперативна пам'ять з довільним доступом (RAM) служить для розміщення програм, даних і проміжних результатів обчислень в процесі роботи комп'ютера. Дані можуть вибиратися з пам'яті в довільному порядку, а не строго послідовно. Оперативна пам'ять - енергозалежна, тобто дані в ній зберігаються тільки до виключення ПК. Для довготривалого зберігання інформації служать дискети, вінчестери, компакт-диски тощо.

Конструктивно елементи пам'яті виконані у вигляді модулів, так що при бажанні можна замінити їх або встановити додаткові і тим самим змінити об'єм загальної оперативної пам'яті комп'ютера. Ємність модулів пам'яті кратна ступеню числа 2: 512 МБ, 1 024 МБ (1 ГБ), 2 048 МБ (2ГБ) тощо. (див мал. 1.8)



Пристрій, що запам'ятовує постійно (ПЗП) - пам'ять, доступна тільки на читання (ROM), використовується для постійного розміщення певних програм, наприклад, програми початкового завантаження ПК - BIOS (basic input-output system - базова система введення-виведення). В процесі роботи комп'ютера вміст цієї пам'яті не може бути змінений. (див мал. 1.9)

Накопичувач на жорстких магнітних дисках, жорсткий диск або вінчестер (англ. Hard Disk Drive, HDD) - енергонезалежний пристрій, що перезаписує і запам'ятовує комп'ютерну інформацію. Він є основним накопичувачем даних практично у всіх сучасних комп'ютерах.

На відміну від «гнучкого диска» (дискети), інформація на жорсткий диск записується на жорсткі (алюмінієві або скляні) пластини, покриті шаром феромагнітного матеріалу. Головки, які зчитують інформацію, в робочому режимі не торкаються поверхні пластин завдяки прошарку повітря, утворюваному при швидкому обертанні дисків.

Назва «вінчестер» жорсткий диск отримав завдяки фірмі IBM, яка в 1973 р. випустила жорсткий диск моделі 3340, що вперше об'єднав в одному нероз'ємному корпусі диски і головки, які зчитують інформацію. При його розробці інженери використовували коротку внутрішню назву «30-30», що означало два модулі (в максимальній компоновці) по 30 Мб кожний. Кенет Хотон, керівник проекту, по співзвуччю з позначенням популярної мисливської рушниці «Winchester 30-30» запропонував назвати цей диск «вінчестером».

В Європі і Америці назва «вінчестер» вийшла з використання в 1990-х рр., в російському ж комп'ютерному сленгу назва «вінчестер» збереглася, скоротившись до слова «вінт».

Об'єм внутрішнього кешу. Внутрішній кеш вінчестера - це невелика пам'ять. Кеш - це пам'ять-посередник між комп'ютером і вінчестером. В неї він записує інформацію, яку потрібно записати на вінчестер і ту інформацію, яку він шойно прочитав. Чим більший об'єм кеш-пам'яті у вінчестера, тим швидше він працює. У сучасних вінчестерах об'єм внутрішнього кешу становить від 2 до 32 мегабайт.

Основними характеристиками жорстких дисків є інтерфейс підключення, ємкість диска, швидкість обертання шпинделя, фізичний розмір жорсткого диску.

Інтерфейс - набір, що складається з ліній зв'язку, сигналів, що посилають по цих лініях, технічних засобів, що підтримують ці лінії, і правил обміну. Сучасні накопичувачі можуть використати інтерфейси ATA (AT Attachment, він же IDE - Integrated Drive Electronic, він же Parallel ATA), (EIDE), Serial ATA, SCSI (Small Computer System Interface), SATA, SATA II, SAS, FireWire, USB, SDIO і Fibre Channel.

Ємкість сучасних вінчестерів сягає 500 Гбт і більше. Швидкість обертання в середньому складає 7200 об/хв. Ім'я жорсткого диска - С: Якщо диск розбивається на логічні диски, то їм присвоюються імена: С:, D:, E:, F: тощо.

Велика частина всіх вінчестерів виготовляється всього декількома компаніями: Seagate, Western Digital, Samsung, а також фірмою Hitachi, що раніше була підрозділом IBM. Fujitsu продовжує випускати жорсткі диски для ноутбуків і SCSI-диски, але покинула масовий ринок в 2001 р. Toshiba є основним виробником 2,5- і 1,8-дюймових жорстких дисків для ноутбуків. Одним з лідерів у виробництві дисків була компанія Maxtor, добре відома своїми «розумними алгоритмами» кешування. В 2006 р. відбулося злиття Seagate і Maxtor. (див мал. 1.10)

Мережна плата (також відома як мережна карта, мережний адаптер, Ethernet card, NIC (англ. network interface card) - печатна плата, що дозволяє взаємодіяти комп'ютерам між собою за допомогою локальної мережі.

Звичайно мережна плата йде як окремий пристрій і вставляється в слоти розширення материнської плати (в основному - PCI, ранні моделі використовували шину ISA). На сучасних материнських платах мережний адаптер все частіше є вбудованим.

На мережній платі є роз'єми для підключення кабелю витої пари і/або BNC - коннектор для коаксіального кабелю.

Мережна карта відноситься до пристроїв комунікації (зв'язку). Окрім неї до пристроїв комунікації відноситься модем. Швидкість передачі даних пристроями комунікації вимірюється в бітах в секунду (а також в Кбіт/с і Мбіт/с). Мережна карта може забезпечити пропускну спроможність до 1 000 Мбіт/с (1 Гбіт/с).

За конструктивною реалізацією мережеві плати поділяються на:

Внутрішні - окремі плати, вставляються в ISA, PCI або PCI-E слот;

Зовнішні, що підключаються через USB або PCM CIA інтерфейс, переважно використовуються в ноутбуках;

Вбудовані в материнську плату. (див мал. 1.11)

Мережеві фільтри призначені для ефективного захисту комп'ютера від імпульсних та високочастотних завад (стрибків напруги), що надходять з мережі живлення. Плавкий запобіжник відключає фільтр при короткому замиканні. Як влаштовані і працюють мережеві фільтри Побутова електрична мережа являє собою однофазну мережу змінного струму з напругою в 220В і частотою 50Гц синусоїдальної форми. Пікове значення цієї синусоїди (± 310В) визначає максимальне значення напруги. Частота 50Гц вказує на те, що зміна напруги по синусоїді від +310 В до-310В за одну секунду відбувається 50 разів. Однак таке напруга є ідеальним випадком. Напруга на виході потужних генераторів вже має деякі спотворення (піки і просідання напруги, спотворення форми). На стадії транспортування і перетворень електроенергії до цього додадуться ще більші спотворення, що негативно позначиться на якості електроенергії в мережі. Крім того виробнику електроенергії розв'язують руки певні допуски по величині напруги і частоти в мережі. Всі ці фактори і призводять до виходу з ладу сучасних побутових приладів, заснованих на мікропроцесорній техніці, вельми чутливою до перепадів напруги. З курсу вищої математики відомо, що будь-яку функцію можна представити у вигляді тригонометричного ряду Фур'є. У відповідності з цим синусоїдальна форма мережевої напруги може бути виражена сумою інших синусоїд різної амплітуди і частоти. У цьому і полягає принцип фільтрації напруги: пропускати тільки ті складові напруги, амплітуда яких буде близька до 310В, а частота відповідає 50Гц. Решта ж синусоїди (гармоніки) необхідно відфільтрувати. Крім невідповідності амплітуди і частоти живлячої напруги часто виникають аперіодичні перешкоди у вигляді короткочасних імпульсів напруги. Функція мережевого фільтра і полягає в фільтрації високочастотних і низькочастотних перешкод, а також виключення пікових значень напруги мережі. Найпростішим способом виключення високочастотних і низькочастотних коливань в електричному ланцюзі є застосування індуктивностей і ємностей відповідно. Такі властивості цих елементів обумовлені наявністю реактивної складової опору, що залежить від частоти напруги. Для придушення високочастотних перешкод котушка індуктивності (60… 200мкГн) підключається послідовно з навантаженням. Крім того індуктивність обмежує швидкість наростання струму. Для виключення низькочастотної складової застосовують низькоомний опір. Найбільш ефективним способом виключення перешкод є застосування LC-фільтра. Конденсатор (0,22… 1,0 мкФ) фільтра також виконує функцію підтримки напруги на заданому рівні. Для усунення імпульсних перешкод застосовують напівпровідниковий елемент - варистор. Варистор підключається паралельно навантаженню. При появі імпульсу високої напруги варистор переходить в провідний стан і «знімає» цей пік з навантаження. Описані види захисту не є обов'язковими для застосування в мережевих фільтрах. Тому дешеві мережеві фільтри часто скорочують цей список до простої захисту від струму короткого замикання. Однак досить прості схеми включення, а також поширеність котушок індуктивності, конденсаторів і варисторів призводять до самостійної переробці мережевих фільтрів. (див мал. 1.12)

Джерела безперебійного живлення (ДБЖ) призначені для живлення комп'ютера протягом невеликого проміжку часу за відсутності електроенергії, для того, щоб можна було зберегти відкриті документи і правильно завершити роботу комп'ютера. Деякі ДБЖ включають розвинуті функції управління електроживленням і забезпечують впорядковане відключення системи у разі тривалого збою електроживлення. Програма автоматично зберігає відкриті файли, закриває запущені додатки і коректно завершує роботу операційної системи, захищаючи від пошкоджень жорсткий диск і дані. Для боротьби з проблемами електроживлення застосовуються бесперебойникі (ІБП). І в цій статті ми поговоримо про те, які бувають бесперебойникі, які технічні рішення в них закладені, і для яких завдань вони оптимальні.

Бесперебойникі і проблема якісного живлення

Коли ви підключаєте лампочку до мережі електроживлення, вам не так вже і важливо, якщо лампочка на мільйонну частку секунди мигне або засвітиться трохи яскравіше - адже такі малі інтервали часу ми просто не сприймаємо. Тому проблема контролю якості електроживлення для звичайної людини далеко не критична.

Інша справа - сучасні електронні пристрої. Вони «уміють» обробляти дані за мільярдні долі секунди, і із швидкістю світла передавати інформацію на величезні відстані. Відповідно будь-якій, навіть самий короткочасний перепад або зникнення напруги в живлячій електромережі, рівносильний втраті колосального об'єму інформації або збоям в роботі таких пристроїв.

Для боротьби з проблемами електроживлення застосовуються бесперебойникі (ІБП). І в цій статті ми поговоримо про те, які бувають бесперебойникі, які технічні рішення в них закладені, і для яких завдань вони оптимальні.

Від яких проблем електроживлення важливо мати хороший захист

Почнемо з того, що приведемо перелік можливих проблем, які можуть виникати у найзвичайнішої системи електроживлення, наприклад, від міської мережі, і для захисту від яких вам знадобиться бесперебойник:

- Короткочасне зникнення напруги в мережі

- Сплески напруги

- Спотворення форми сигналу

- Зміна частоти

- Шуми

- Просіли

- Викиди

Якщо живити від міської електромережі просту техніку типу лампочка, то подібні проблеми всього лише збільшать її знос, і лампочка раніше перегорить. А у разі комп'ютера, сервера або телекомунікаційного устаткування ці ж проблеми приведуть до втрати даних, перегорання центральних процесорів або поломки комутаційного устаткування і втрати зв'язку. Розглянемо далі типи бесперебойников, і проблеми з наведеного вище списку, з якими справляється кожен з типів ІБП.

Типи бесперебойников

ІБП типу Офф-лайн (резервний)

Бесперебойник типу офф-лайн працює по наступній простий схемі. У нім є автоматичний перемикач, до входів якого підключено зовнішнє живлення і батарею. Батарея заряджає від зовнішньої мережі. У звичайному режимі такий перемикач подає на вихід напругу зовнішнього живлення, а у разі тимчасового зникнення такого, перемикається на живлення від батареї (на що витрачається час близько 4 мілісекунд).

В такій конструкції офф-лайнового бесперебойника є дві особливості: по-перше, його батарея забезпечує електроживлення на проміжку порівняно невеликого інтервалу часу, і тому ефективна тільки для боротьби з короткочасними провалами зовнішньої напруги.

По-друге, батарея такого ІБП видає накопичений в ній заряд у вигляді постійного струму. Тому між батареєю і автоматичним перемикачем, встановлюється інвертор, який перетворить постійний струм в змінний струм.

Таким чином, бесперебойникі типу офф-лайн, які є найпростішими у виконання, легшими і дешевшими, фактично рятують тільки від короткочасних зникнень напруги в зовнішній мережі. Найраціональніше використовувати подібні ІБП для персонального користування або для захисту некритичного устаткування.

Інтерактивні бесперебойникі

Другий тип ІБП - це пристрої, побудовані на технології line-interactive. Конструктивна відмінність такого бесперебойника від його офф-лайнового побратима - це наявність трансформатора на вході, що дозволяє отримувати з «що скаче» по величині вхідної напруги сигнал із стабільною амплітудою, в досить широкому інтервалі величин вхідної напруги. Таким чином здійснюється придушення піків зовнішньої напруги живлення - проблема, з якою не здатні справитися резервні джерела живлення.

Крім того, новаторський підхід застосований в сполученні батареї, інвертора і автоматичного перемикача усередині бесперебойника. У звичайному режимі роботи, коли живлення через перемикач йде від зовнішньої мережі, батарея заряджає через інвертор. При пропажі вхідної напруги, батарея підключається як живлячий елемент замість зовнішньої мережі, і тепер уже віддає струм назад через інвертор.

Виходить, що інвертор постійно включений ланцюг, і здійснює додаткову фільтрацію зовнішньої напруги в нормальному режимі роботи. Завдяки такому підключенню інвертор прибирає ті, що небажані просіли напруга, яка могла б привести до додаткових перемикань автоматичного перемикача.

Таким чином, інтерактивні бесперебойникі забезпечують захист від короткочасних зникнень, піків, перепадів і просіли зовнішньої напруги. У такій конструкції при перемиканнях також генеруються скачки частоти, величини і фази напруги, проте вони менші, ніж у разі офф-лайнового ІБП. Контроль форми напруги тут не реалізований. Фільтрація перешкод і викидів також не достатньо ефективна, і перешкоди, що згенерували навантаженням, пропускатимуться назад в мережу.

Інтерактивні бесперебойникі краще підходять для підтримки устаткування, в якому важливо контролювати величину вхідної напруги електроживлення, а не його спектральні характеристики. Це може бути мережеве і видалене устаткування, сервера, маршрутизатори і комутатори, робочі станції. В порівнянні з технологією офф-лайн такі ІБП забезпечують вищий ступінь захисту, а крім того вони набагато дешевші, ніж бесперебойникі проведені за технологією он-лайн.

В резервному режимі роботи інтерактивні джерела віддають струм від акумуляторної батареї, пропускають його через інвертор і видають на вихід прямокутні імпульси. Така форма електричного сигналу допустима для комп'ютерів або інших пристроїв з вбудованим блоком живлення, але не застосовна, наприклад, для електродвигунів. У цьому плані цікаві інтерактивні ІБП Liebert - вони обладнані інвертором, що перетворює постійний струм не в прямокутні імпульси, а в синусоїду.

Бесперебойникі типу Он-лайн

Принцип роботи он-лайнових ІБП простий і геніальний, і він радикально відрізняється від схеми, на якій побудовані офф-лайни і інтерактіви. ІБП типу он-лайн використовують схему з подвійним перетворенням напруги. Спочатку змінна вхідна напруга випрямляється. Далі випрямлена напруга використовується для живлення батареї, а також подається на інвертор, який перетворить постійний струм назад в змінний, який йде на вихід бесперебойника. Завдяки присутності перед інвертором постійно включеної в мережу батареї, та, що будь-яка просіла постійної випрямленої напруги буде миттєво компенсована її струмом, і на інвертор поступить постійний «змішаний» струм стабільної амплітуди.

Тому великий плюс он-лайн ІБП - це нульовий час перемикання між різними режимами роботи, і відсутність всіх пов'язаних з таким перемиканням стрибків напруги, частоти, форми сигналу.

Зрозуміло, в постійному струмі просто не може бути проблем з частотою, фазою, формою імпульсу, або іншими шумами, які були в змінному струмі. Постійний струм, як ми вже з'ясували, строго контрольованої величини, поступає на інвертор, де вже перетвориться в змінний струм із строго контрольованою формою імпульсу, частотою і фазою, і в якому немає шумів!

Це дуже схоже на принцип роботи лазера, де звичайне електроживлення використовується лише як джерело енергії для накачування робочої системи лазера. А набравшись енергії від зовнішніх, абсолютно некогерентних і несинхронних джерел, лазер з цієї енергії генерує когерентний і узгоджений імпульс, що володіє такою руйнівною і творчою силою.

І що ні говори, я захоплений простим і ефективним принципом, що забезпечує он-лайновим бесперебойникам стабільність електроживлення, яка співвідноситься до звичайної електромережі точно так, як і випромінювання лазера співвідноситься до світла звичайної настільної лампочки.

Рішення на основі он-лайнових бесперебойников не дешеві, і навряд чи застосовні для захисту домашнього ПК. Але для важливої, критичної апаратури, збої в роботі якої можуть принести тисячі доларів збитку, он-лайнові бесперебойникі є якнайповнішою відповіддю на проблему електроживлення. І вони виправдовують себе, зберігаючи серверні станції такими, що постійно працюють, банківські дані постійно і що надійно зберігаються, а нерви персоналу міцними, здоровими і упевненими. (див мал. 1.13)

1.2 Периферійні пристрої ПК

Периферійні пристрої призначені для забезпечення вводу-виводу інформації в необхідному для оператора форматі, а також зручності взаємодії останнього з комп'ютером. Периферійні пристрої бувають зовнішніми або вбудованими.

Зовнішні пристрої виготовляються, як окремі прилади, які обладнані власним блоком живлення і вимагають для підключення окремої розетки в електричній мережі. Зв'язок між комп'ютером та зовнішніми пристроями здійснюється за допомогою спеціальних сигнальних кабелів через відповідні пристрої вводу-виводу. В зовнішньому виконанні виготовляються пристрої, які мають значну споживану потужність, або з ергономічних міркувань (з точки зору зручності використання) не можуть бути виготовлені у внутрішньому виконанні.

Внутрішні периферійні пристрої не мають власного блоку живлення, а тому використовують блок живлення комп'ютера і є вбудованими в його системний блок. Зв'язок між комп'ютером і такими пристроями реалізується за допомогою спеціальних сигнальних кабелів (шлейфів) через відповідні пристрої вводу-виводу або безпосередньо за системною магістраллю.

Дискета - портативний магнітний носій інформації, що використовується для багатократного запису і зберігання даних порівняно невеликого об'єму. Цей вид носія був особливо поширений в 1970-х - початку 1990-х рр. Замість терміну «дискета» іноді використовується абревіатура ГМД - «гнучкий магнітний диск» (відповідно, пристрій для роботи з дискетами називається НГМД - «накопичувач на гнучких магнітних дисках»).

Звичайно дискета є гнучкою пластиковою пластинкою, покритою феромагнітним шаром, звідси англійська назва «floppy disk» («гнучкий диск»). Ця пластинка поміщається в захисну оболонку, що захищає магнітний шар від фізичних пошкоджень. Запис і зчитування дискет здійснюється за допомогою спеціального пристрою - дисковода (флоппі-дисковода).

Дискети звичайно мають функцію захисту від запису, за допомогою якого можна надати доступ до даних тільки в режимі читання.

Перша дискета діаметром в 200 мм (8») і місткістю 80 Кбайт була представлена фірмою IBM в 1971 р. В 1981 р. фірма Sony випустила на ринок дискету діаметром 3,5» (90 мм). Пізня її версія має об'єм 1 440 Кбайт або 1,40 Мбайт.

Швидкість обертання дискети в середньому складає 300 об/хв. Ім'я дискети - А: (див мал. 1.14)



CD - диски. Цифрова інформація представляється на компакт-дисках (CD) чергуванням западин (що не відображають плями і відображають світло острівців). Компакт-диск має всього одну фізичну доріжку у формі безперервної спіралі, що йде від зовнішнього діаметра диска до внутрішнього. Зчитування інформації з компакт-диска відбувається за допомогою лазерного променя, який, потрапляючи на острівець, що відбиває світло відхиляється на фотодетектор, що інтерпретує це як двоїну одиницю. Промінь лазера, що потрапляє в западину, розсівається і поглинається: фотодетектор фіксує двоїчний нуль.

Швидкість передачі даних для приводу визначається швидкістю обертання диска. Звичайно вона вказується порівняно із стандартом Audio CD, для якого швидкість зчитування даних складає до 150 Кбайт/с. Тобто CDx2 означає, що швидкість обміну даними з таким диском удвічі більше, ніж 150 Кбайт/с. Максимальна швидкість обертання CD-диска перевищує швидкість читання Audio CD в 52 рази. 52х150 Кбайт/с = 7800 Кбайт/с.

Для однократного запису застосовують диски, які називаються «золотими» за кольором найпоширенішого покриття. Під покриттям знаходиться поверхня, зроблена з якнайтоншої золотої плівки, що відображає світло. При записі промінь лазера з довжиною хвилі 780 нм (як і при читанні, але з більшою в 10 разів потужністю) «пропалює» цю плівку, так що прозорість шару змінюється, формуючи послідовність нулів і одиниць. Очевидно, що одного разу записаний диск вже неможливо перезаписати. Золото як підкладка застосовується тому, що воно має максимальну здатність до відображення.

Носії на CD з однократним записом характеризуються дуже високою надійністю. Важливим достоїнством CD-R є можливість їх читання на будь-якому приводі CD-ROM.

Технологія компакт-дисків, які можна перезаписувати - CD-RW дозволяє не тільки записувати, але і стирати інформацію. Вона заснована на записі із зміною фази, що полягає в переходах робочого шару диска під дією променя лазера в кристалічний або аморфний стан з різною відбивною здатністю. Виглядають носії CD-RW подібно CD-R, але їх покриття звичайно має темно-сірий колір. Недоліком CD-RW є той факт, що диски CD-RW можуть прочитуватися тільки на нових (як правило, не гірше 16-швидкісних) пристроях CD-ROM, що підтримують технологію MultiRead. Річ у тому, що лазер, який зчитує для CD-RW повинен мати іншу довжину хвилі, оскільки при 780 нм відображений сигнал дуже слабий. Максимальне число циклів читання-запису не перевищує десятків тисяч. Місткість компакт-дисків складає 650 Мбайт або 700 Мбайт.

Сучасні материнські плати підтримують завантаження комп'ютера з CD-ROM, що зручно при установці нової операційної системи або при перевірці комп'ютера на наявність вірусів. (див мал. 1.15)



DVD диски (Digital Versatile Disc, цифровий багатоцільовий, або універсальний, диск) - це оптичні диски великої ємкості, які застосовуються для зберігання повнометражних фільмів, музики високої якості, комп'ютерних програм.

Існує декілька варіантів DVD, відмінних на ємність: односторонні і двосторонні, одношарові і двошарові.

Односторонні одношарові DVD мають місткість 4,7 Гбайт інформації, двошарові - 8,5 Гбайт; двосторонні одношарові вміщають 9,4 Гбайт, двошарові - 17 Гбайт.

Промінь лазера в звичайному приводі CD-ROM має довжину хвилі 780 нм, а в пристроях DVD - від 635 нм до 650 нм, завдяки чому щільність запису DVD істотно вище.

Розробники DVD орієнтувалися, перш за все, на можливість запису цілого відеофільму з якістю MPEG-2 на один диск, тому середня швидкість зчитування відеоінформації складає 4,692 Мбіт/с (приблизно 600 Кбайт/с), з яких власне відео прочитується із швидкістю 3,5 Мбіт/с, аудіопотік на трьох мовах в шестиканальному стандарті Dolby Surround - із швидкістю 1,16 Мбіт/с, а субтитри на 4 мовах (з 32 можливих) - із швидкістю 40 Кбіт/с. Ця швидкість в DVD прийнята за однократну (1x). Помноживши швидкість 1x потоку на стандартну тривалість фільму (133 хвилини), одержуємо мінімальний об'єм DVD - 4,7 Гбайт.

Крім читання даних з DVD із швидкістю порядку 1,2 Мбайт/с, накопичувачі DVD здатні читати звичайні CD-ROM з швидкістю, що приблизно відповідає 8-10-швидкісним приводам CD-ROM.

В даний час вже масово експлуатуються пристрої DVD, що дозволяють записувати і перезаписувати дані, це так звані DVD-RW. (див мал. 1.16)



BD диски (Blu-ray Disc. Від англ. blue ray - блакитний промінь і англ. Disc - диск) - це чергове покоління формату оптичних дисків, що використовується для зберігання даних з підвищеною щільністю і відео високої чіткості (з роздільною здатністю 1920х1080 точок).

Компанії Sony та Philips онансували цей стандарт у 2002 році. Творці цього формату не прагнули зберегти максимальну схожість із DVD, що в підсумку дозволило не тільки підвищити ємність у порівнянні з HD DVD, але й мати запас масштабованості в майбутньому.

Назва Blu-ray - навмисне написана без літери «e» (ератив від blue (англ. синій) з метою реєстрації торгової марки, бо у правильному написанні це словосполучення є загальновживаним і не може бути зареєстроване як торгова марка.

Збільшення числової апертури призвело до необхідності переробки механічної частини накопичувача і, як наслідок, його подорожчання. Але в той же час знизило вимоги до якості самих дисків, істотно підвищивши відсоток виходу придатних дисків, що згодом приведе до здешевлення Blu-ray-дисків.

Ємність BD дисків від 7,8 ГБ.

Перші версії дисків були вкрай чутливі до подряпин та інших зовнішніх механічних впливів через що вони вкладалися в пластикові картриджі. Вирішення цієї проблеми з'явилося в січні 2004, з появою нового полімерного покриття «Durabis» (розробка корпорації TDK), що дало дискам неймовірний захист від подряпин і пилу. (див мал. 1.17)

Флеш-пам'ять (flash) - різновид напівпровідникової пам'яті, що може перезаписуватися.

...