При зміні однієї тільки відеокарти обов'язково потрібно враховувати, що нові моделі можуть просто не підходити до вашої материнської плати, тому що існує не просто кілька різних типів слотів розширення, але і кілька різних версій (стосовно і до AGP, і до PCI Express). Якщо ви не впевнені у своїх знаннях на цю тему, уважно ознайомтеся з розділом.
Як ми вже зазначили вище, відеокарта вставляється у спеціальний роз'єм розширення на системній платі комп'ютера, через цей слот відеочіп обмінюється інформацією із центральним процесором системи. На системних платах найчастіше є слоти розширення одного-двох різних типів, що відрізняються пропускною здатністю, параметрами електроживлення та іншими характеристиками, і не всі вони підходять для установки відеокарт. Важливо знати роз'єми, що є в системі, і купувати тільки ту відеокарту, яка їм відповідає. Різні роз'єми розширення несумісні фізично та логічно, і відеокарта, призначена для одного типу, в інший не вставиться і не працюватиме.
На щастя, за минулий час встигли канути в лету не тільки слоти розширення ISA і VESA Local Bus (які цікаві лише майбутнім археологам) і відеокарти, що відповідають їм, але практично зникли і відеокарти для слотів PCI, а всі AGP-моделі безнадійно застаріли. І всі сучасні графічні процесори використовують лише один тип інтерфейсу – PCI Express. Раніше був широко розповсюджений стандарт AGP, ці інтерфейси значно відрізняються один від одного, у тому числі пропускною здатністю, що надаються можливостями для живлення відеокарти, а також іншими менш важливими характеристиками.
Лише дуже мала частина сучасних системних плат не має слотів PCI Express, і якщо ваша система настільки давня, що використовує AGP відеокарту, то зайнятися її апгрейдом не вдасться - потрібно міняти всю систему. Розглянемо ці інтерфейси докладніше, саме ці слоти потрібно шукати на своїх системних платах. Дивіться фотографії та порівнюйте.
AGP (Accelerated Graphics Port або Advanced Graphics Port) – це високошвидкісний інтерфейс, заснований на специфікації PCI, але створений спеціально для з'єднання відеокарт та системних плат. Шина AGP хоч і краще підходить для відеоадаптерів у порівнянні з PCI (не Express!), надає прямий зв'язок між центральним процесором та відеочіпом, а також деякі інші можливості, що збільшують продуктивність у деяких випадках, наприклад, GART – можливість читання текстур безпосередньо з оперативної пам'яті без копіювання у відеопам'ять; вищу тактову частоту, спрощені протоколи передачі та інших., але це тип слотів безнадійно застарів і нових виробів із нею давно випускають.
Але все ж таки, для порядку згадаємо і про цей тип. Специфікації AGP з'явилися в 1997 році, тоді Intel випустив першу версію опису, що включає дві швидкості: 1x та 2x. У другій версії (2.0) з'явився AGP 4x, а 3.0 — 8x. Розглянемо всі варіанти докладніше:
AGP 1x — це 32-бітовий канал, що працює на частоті 66 МГц, з пропускною здатністю 266 Мбайт/с, що вдвічі вище за смугу PCI (133 Мбайт/с, 33 МГц і 32 біт).
AGP 2x - 32-бітовий канал, що працює з подвоєною пропускною здатністю 533 Мбайт/с на тій же частоті 66 МГц за рахунок передачі даних по двох напрямках, аналогічно DDR пам'яті (тільки для направлення "до відеокарти").
AGP 4x — такий самий 32-бітовий канал, що працює на 66 МГц, але в результаті подальших хитрощів була досягнута вчетверо «ефективна» частота 266 МГц, з максимальною пропускною здатністю більше 1 ГБ/с.
AGP 8x — додаткові зміни цієї модифікації дозволили отримати пропускну спроможність вже до 2,1 ГБ/с.
Відеокарти з інтерфейсом AGP та відповідні слоти на системних платах сумісні у певних межах. Відеокарти, розраховані на 1,5, не працюють у слотах 3,3, і навпаки. Втім, існують і універсальні роз'єми, які підтримують обидва типи плат. Відеокарти, розраховані на морально та фізично застарілий слот AGP, давно не розглядаються, тому щоб дізнатися про старі AGP-системи, краще буде ознайомитися зі статтею:
PCI Express (PCIe або PCI-E, не плутати з PCI-X), раніше відома як Arapahoe або 3GIO, відрізняється від PCI та AGP тим, що це послідовний, а не паралельний інтерфейс, що дозволило зменшити кількість контактів та збільшити пропускну спроможність. PCIe - це лише один з прикладів переходу від паралельних шин до послідовних, інші приклади цього руху: HyperTransport, Serial ATA, USB і FireWire. Важлива перевага PCI Express у тому, що він дозволяє складати кілька одиночних ліній в один канал збільшення пропускної спроможності. Багатоканальність послідовного дизайну збільшує гнучкість, повільним пристроям можна виділяти менше ліній з малим числом контактів, а швидким — більше.
Інтерфейс PCIe 1.0 пропускає дані на швидкості 250 Мбайт/с одну лінію, що майже вдвічі перевищує можливості звичайних слотів PCI. Максимальна кількість ліній, що підтримується слотами PCI Express 1.0, — 32, що дає пропускну здатність до 8 ГБ/с. А слот PCIe з вісьмома робочими лініями приблизно зіставимо за цим параметром із найшвидшою з версій AGP - 8x. Що ще більше вражає враховуючи можливість одночасної передачі в обох напрямках на високій швидкості. Найбільш поширені слоти PCI Express x1 дають пропускну здатність однієї лінії (250 Мбайт/с) у кожному напрямку, а PCI Express x16, який застосовується для відеокарт і в якому поєднується 16 ліній, забезпечує пропускну здатність до 4 ГБ/с у кожному напрямку.
Незважаючи на те, що з'єднання між двома PCIe-пристроями іноді збирається з кількох ліній, всі пристрої підтримують одиночну лінію як мінімум, але опціонально можуть працювати з великою кількістю. Фізично, карти розширення PCIe входять і працюють нормально в будь-яких слотах з рівною чи великою кількістю ліній, так, карта PCI Express x1 буде спокійно працювати в роз'ємах x4 та x16. Також, слот фізично більшого розміру може працювати з логічно меншою кількістю ліній (наприклад, на вигляд звичайний роз'єм x16, але розведено лише 8 ліній). У будь-якому з наведених варіантів PCIe сам вибере максимально можливий режим і нормально працюватиме.
Найчастіше для відеоадаптерів використовуються роз'єми x16, але є і з роз'ємами x1. А більшість системних плат з двома слотами PCI Express x16 працює в режимі x8 для створення SLI- і CrossFire-систем. Фізично інші варіанти слотів, такі як x4, для відеокарт не використовуються. Нагадую, що все це стосується лише фізичного рівня, трапляються і системні плати з фізичними роз'ємами PCI-E x16, але насправді з розведеними 8, 4 або навіть 1 каналами. І будь-які відеокарти, розраховані на 16 каналів, працюватимуть у таких слотах будуть, але з меншою продуктивністю. До речі, на фотографії вище показані слоти x16, x4 та x1, а для порівняння залишено і PCI (знизу).
Хоча різниця в іграх виходить не такою вже й великою. Ось, наприклад, огляд двох системних плат на нашому сайті, в якому досліджується різниця у швидкості тривимірних ігор на двох системних платах, пара тестових відеокарт у яких працює в режимах 8 каналів та 1 каналу відповідно:
Порівняння, що нас цікавить — наприкінці статті, зверніть увагу на дві останні таблиці. Як бачите, різниця при середніх налаштуваннях дуже невелика, але у важких режимах починає збільшуватися, причому велика різниця відзначена у разі менш потужної відеоплати. Прийміть це до уваги.
PCI Express відрізняється не тільки пропускною здатністю, а й новими можливостями з енергоспоживання. Ця необхідність виникла тому, що за слотом AGP 8x (версія 3.0) можна передати лише не більше 40 з невеликим ват сумарно, чого вже не вистачало відеокарт тодішніх поколінь, розрахованих для AGP, на яких встановлювали по одному або двох стандартних чотириконтактних роз'ємах живлення. По роз'єму PCI Express можна передавати до 75 Вт, а додаткові 75 Вт отримують за стандартним шестиконтактним роз'ємом живлення (див. останній розділ цієї частини). Останнім часом з'явилися відеокарти із двома такими роз'ємами, що у сумі дає до 225 Вт.
Надалі група PCI-SIG, яка займається розробкою відповідних стандартів, представила основні специфікації PCI Express 2.0. Друга версія PCIe вдвічі збільшила стандартну пропускну здатність, з 2,5 Гбіт/с до 5 Гбіт/с, так що роз'єм x16 дозволяє передавати дані на швидкості до 8 ГБ/с у кожному напрямі. При цьому PCIe 2.0 сумісний із PCIe 1.1, старі карти розширення зазвичай нормально працюють у нових системних платах.
Специфікація PCIe 2.0 підтримує швидкість передачі як 2,5 Гбіт/с, так і 5 Гбіт/с, це зроблено для забезпечення зворотної сумісності з існуючими рішеннями PCIe 1.0 і 1.1. Зворотна сумісність PCI Express 2.0 дозволяє використовувати застарілі рішення з 2,5 Гбіт/с у слотах 5,0 Гбіт/с, які просто працюватимуть у такому разі на меншій швидкості. А пристрої, розроблені за специфікаціями версії 2.0, можуть підтримувати швидкості 2,5 Гбіт/с та/або 5 Гбіт/с.
Хоча основне нововведення в PCI Express 2.0 - це подвоєна до 5 Гбіт/с швидкість, але це не єдина зміна, є й інші модифікації для збільшення гнучкості, нові механізми для програмного управління швидкістю з'єднань і т. п. Нас найбільше цікавлять зміни, пов'язані з електроживленням пристроїв, оскільки вимоги відеокарт до живлення неухильно зростають. У PCI-SIG розробили нову специфікацію для забезпечення енергоспоживання графічних карт, що збільшується, вона розширює поточні можливості енергопостачання до 225/300 Вт на відеокарту. Для підтримки цієї специфікації використовується новий 2х4-штирковий роз'єм живлення, призначений для забезпечення живленням топових моделей відеокарт.
Відеокарти та системні плати з підтримкою PCI Express 2.0 з'явилися у широкому продажу вже у 2007 році, а тепер на ринку інших і не зустріти. Обидва основні виробника відеочіпів, AMD і NVIDIA, випустили нові лінійки GPU та відеокарт на їх основі, що підтримують збільшену пропускну здатність другої версії PCI Express і користуються новими можливостями електричного живлення для карт розширення. Усі вони сумісні з системними платами, що мають на борту слоти PCI Express 1.x, хоча в деяких поодиноких випадках спостерігається несумісність, так що потрібно бути обережним.
Власне, поява третьої версії PCIe була очевидною подією. У листопаді 2010 специфікації третьої версії PCI Express остаточно затвердили. Хоча цей інтерфейс має швидкість передачі 8 гігатранзакцій/с замість 5 Гт/с у версії 2.0, його пропускна здатність знову зросла рівно вдвічі в порівнянні зі стандартом PCI Express 2.0. Для цього застосували іншу схему кодування даних, що пересилаються по шині, але сумісність з попередніми версіями PCI Express при цьому збереглася. Перші продукти версії PCI Express 3.0 були представлені влітку 2011-го, а реальні пристрої тільки-но почали з'являтися на ринку.
Серед виробників системних плат розгорілася ціла війна за право першим представити продукт із підтримкою PCI Express 3.0 (в основному, на базі чіпсету Intel Z68), і відповідні прес-релізи представили одразу кілька компаній. Хоча на момент оновлення путівника відеокарт з такою підтримкою просто немає, тож це просто нецікаво. На той час, коли підтримка PCIe 3.0 буде потрібна, з'являться інші плати. Швидше за все це відбудеться не раніше 2012 року.
До речі, можна припускати, що PCI Express 4.0 буде представлена ще протягом наступних років, і нова версія також матиме ще раз подвоєну пропускну здатність, затребувану на той час. Але це станеться зовсім нескоро, і нам поки що нецікаво.
External PCI Express
У 2007 році група PCI-SIG, що займається офіційною стандартизацією рішень PCI Express, оголосила про прийняття специфікації PCI Express External Cabling 1.0, що описує стандарт передачі даних із зовнішнього інтерфейсу PCI Express 1.1. Ця версія дозволяє передавати дані зі швидкістю 2,5 Гбіт/с, а наступна має збільшити пропускну здатність до 5 Гбіт/с. В рамках стандарту представлені чотири зовнішні роз'єми: PCI Express x1, x4, x8 і x16. Старші рознімання оснащені спеціальним язичком, що полегшує підключення.
Зовнішній варіант інтерфейсу PCI Express може використовуватися не тільки для підключення зовнішніх відеокарт, але й для зовнішніх накопичувачів та інших розширень. Максимальна рекомендована довжина кабелю дорівнює 10 метрів, але її можна збільшити за допомогою з'єднання кабелів через повторювач.
Теоретично це могло полегшити життя любителів ноутбуків, коли при роботі від батарей використовується малопотужне вбудоване відеоядро, а при підключенні до настільного монітора — потужна зовнішня відеокарта. Значно полегшується апгрейд подібних відеокарт, не потрібно розкривати корпус ПК. Виробники можуть робити абсолютно нові системи охолодження, не обмежені особливостями карт розширення, та й живлення має бути менше проблем — швидше за все, будуть використовуватися зовнішні блоки живлення, розраховані спеціально на певну відеокарту, їх можна вбудувати в один зовнішній корпус з відеокартою, використовуючи одну систему охолодження. Може полегшитися складання систем на декількох відеокартах (SLI/CrossFire), та й з урахуванням постійного зростання популярності мобільних рішень такі зовнішні PCI Express мали завоювати певну популярність.
Мали, але не завоювали. Станом на осінь 2011 зовнішніх варіантів відеокарт на ринку практично немає. Їхнє коло обмежене застарілими моделями відеочіпів та вузьким вибором сумісних ноутбуків. На жаль, справа зовнішніх відеокарт далі не пішла, і потихеньку затихло. Не чути вже навіть переможних рекламних заяв від виробників ноутбуків ... Можливо, потужностей сучасних мобільних відеокарт просто стало вистачати навіть для вимогливих 3D-додатків, у тому числі і багатьох ігор.
Залишається надія на розвиток зовнішніх рішень у перспективному інтерфейсі для підключення периферійних пристроїв Thunderbolt, раніше відомий як Light Peak. Його розробила корпорація Intel на базі технології DisplayPort і перші рішення вже випущені компанією Apple. Thunderbolt поєднує можливості DisplayPort та PCI Express та дозволяє підключати зовнішні пристрої. Втім, поки що таких просто не існує, хоча кабелі вже є:
У статті ми не чіпаємо застарілі інтерфейси, абсолютна більшість сучасних відеоплат розрахована на інтерфейс PCI Express 2.0, тому при виборі відеокарти ми пропонуємо розглядати тільки його, всі дані про AGP наведені лише для довідки. Нові плати використовують інтерфейс PCI Express 2.0, що поєднує швидкість 16 ліній PCI Express, що дає пропускну здатність до 8 ГБ/с у кожному напрямі, це в кілька разів більше у порівнянні з тією ж характеристикою найкращого AGP. Крім того, PCI Express працює з такою швидкістю в кожному напрямі, на відміну від AGP.
З іншого боку, продукти з підтримкою PCI-E 3.0 ще до ладу не вийшли, тому розглядати їх теж не має особливого сенсу. Якщо мова йде про апгрейд старої або купівлю нової плати або одночасну зміну системної та відеоплати, то просто потрібно купувати плати з інтерфейсом PCI Express 2.0, який буде цілком достатній і найбільш поширений ще кілька років, тим більше що продукти різних версій PCI Express сумісні між собою .
Підтримка інтерфейсу PCI Express 3.0 у материнських платах – реальна перевага чи маркетинговий хід?
Протягом останніх місяців у модельному ряді різних виробників почали з'являтися материнські плати, у яких задекларовано підтримку інтерфейсу PCI Express 3.0. Першими такі рішення анонсували компанії ASRock, MSI та GIGABYTE. Однак на даний момент на ринку абсолютно відсутні чіпсети, графічні та центральні процесори, які б підтримували інтерфейс PCI Express 3.0.
Нагадаємо, що стандарт PCI Express 3.0 було затверджено минулого року. Він має численні переваги над своїми попередниками, тому не дивно, що виробники відеокарт і материнських плат хочуть якнайшвидше реалізувати його у своїх рішеннях. Однак, існуючі на сьогодні чіпсети від компаній Intel та AMD обмежені підтримкою стандарту PCI Express 2.0. Єдина надія скористатися перевагами інтерфейсу PCI Express 3.0 у найближчій перспективі пов'язана з новими процесорами Intel Ivy Bridge, анонс яких запланований лише на березень-квітень наступного року. У цих процесорах інтегрований контролер шини PCI Express 3.0, але зможуть скористатися лише графічні чіпи, оскільки інші компоненти використовують контролер чіпсету.
.jpg)
Зазначимо, що лише заміною процесора справа не обмежується. Необхідно додатково оновити налаштування BIOS та прошивку чіпсету. Крім цього, на материнських платах з декількома слотами PCI Express x16 постає проблема з «перемикачами» – маленькими мікросхемами, які розташовуються біля кожного слота та відповідають за оперативне реконфігурування кількості виділених ліній. Дані перемикачі також повинні бути сумісні з інтерфейсом PCI Express 3.0. У цьому слід зазначити, що мостові мікросхеми nForce 200 чи Lucid підтримують лише стандарт PCI Express 2.0 і вони можуть працювати зі специфікацією PCI Express 3.0.
Останнім аргументом є те, що зараз у виробників материнських плат відсутні інженерні зразки нових процесорів лінійки Intel Ivy Bridge або нових графічних чіпів, в яких на апаратному рівні реалізована підтримка специфікації PCI Express 3.0. Тому анонсована сумісність із цим високошвидкісним інтерфейсом є теоретичною і може, на даний момент, бути практично підтверджена.
Таким чином, підтримка специфікації PCI Express 3.0 сучасними материнськими платами є суто маркетинговим ходом, переваги від якого користувач зможе отримати лише через кілька місяців шляхом заміни процесора та оновлення програмних компонентів.
Коли ми говоримо про шину PCI Express (PCI-E), то, мабуть, перше, що виділяє її серед інших аналогічних рішень – це ефективність. Завдяки цій сучасній шині підвищується продуктивність комп'ютера, покращується якість графіки.
Протягом багатьох років для підключення відеокарти до материнської плати використовувалася шина PCI (Peripheral Component Interconnect), крім цього вона використовувалася також і для підключення деяких інших пристроїв, наприклад, мережної та звукової карти.
Ось як виглядають ці слоти:
PCI-Express фактично стало наступним поколінням шини PCI, запропонувавши покращену функціональність та продуктивність. Вона, використовує послідовне з'єднання, де є кілька ліній, кожна з яких веде до відповідного пристрою, тобто. кожен периферійний пристрій отримує власну лінію, завдяки чому зростає загальна продуктивність комп'ютера.
PCI-Express підтримує «гаряче» підключення, споживає меншу, ніж її попередники кількість енергії, контролює цілісність даних, що передаються. До того ж, вона сумісна з драйверами PCI – шини. Ще однією чудовою особливістю даної шини є її масштабованість, тобто. pci express card підключається та працює в будь-якому слоті аналогічної або більшої пропускної спроможності. Цілком імовірно, ця функція буде забезпечувати її використання в наступні роки.
Традиційний тип слота PCI був досить добрим для основних аудіо/відео функцій. З шиною AGP схема роботи з мультимедійними даними покращилася, відповідно зросла і якість аудіо/відео даних. Це було незадовго до того моменту, коли досягнення в галузі мікроархітектури процесорів стали ще наочніше демонструвати повільність шини PCI, яка змушувала найшвидші і новітні на той час моделі комп'ютерів буквально ледве тягтися.
Характеристики та пропускна здатність шини PCI-E
Вона може мати від однієї двонаправленої лінії з'єднання x1 до x32 (32 ліній). Лінія функціонує за принципом крапка до точки. Сучасні версії надають набагато більшу пропускну здатність, порівняно зі своїми попередниками. x16 можна використовувати для підключення відеокарти, а x1 і x2 можна використовувати для підключення звичайних карт.
Ось як виглядають слоти х1 і pci express x16
PCI-E
Кількість ліній x1 x2 x4 x8 x16 x32
Ширина смуги 500 Мб/с 1000 МБ/с 2000 Мб/с 4000 МБ/с 8000 МБ/с 16000 Мб/с
Версії PCI-E та сумісність
Коли йдеться про комп'ютери, будь-яка згадка про версії асоціюється з проблемами сумісності. І, як будь-яка інша сучасна технологія, PCI-E постійно розвивається та модернізується. Останній доступний варіант pci express 3.0, але вже ведеться розвиток шини PCI-E версії 4.0, яка повинна з'явитися приблизно в 2015 році (pci express 2.0 практично застаріла).
Погляньте на таблицю сумісності PCI-E.
Версії PCI-E 3,0 2,0 1,1
Загальна пропускна спроможність
(X16) 32 Гб/с 16 Гб/с 8 Гб/с
Швидкість передачі даних 8,0 ГТ/с 5,0 ГТ/с 2,5 ГТ/с
Версія PCI-E не має жодного впливу на функціональність картки. Найбільш відмінною рисою даного інтерфейсу є його пряма та зворотна сумісність, що робить його безпечним та здатним до синхронізації з багатьма варіантами карток, незалежно від інтерфейсу версії. Тобто ви можете в слот PCI-Express першої версії, вставити карту другої чи третьої версії і вона буде працювати, хоч і з деякою втратою продуктивності. Так само і в слот PCI-E третьої версії можна встановлювати карту першої версії PCI-Express. В даний час усі сучасні моделі відеокарт від NVIDIA та AMD сумісні з такою шиною.
А це на закуску:
Можливості та переваги
Уніфікована архітектура NVIDIA®
Повністю уніфіковане графічне ядро динамічно розподіляє роботу з обробки геометрії, вершинних шейдерів, фізики або забарвлення пікселів, забезпечуючи чудову графічну міць.
Архітектура паралельних обчислень NVIDIA CUDA™ 1
Технологія CUDA розкриває міць ядер графічного процесора та прискорює найвибагливіші системні завдання, наприклад, перекодування відео, забезпечуючи неймовірний приріст продуктивності порівняно з традиційними CPU.
Підтримка DirectCompute
Повна підтримка DirectCompute, API для обчислень на GPU від Microsoft
Підтримка OpenCL
Підтримка OpenCL
Підтримка Microsoft Windows 7
Windows 7 – операційна система нового покоління, яка буде відзначена суттєвим удосконаленням способу, який використовується операційною системою для розкриття переваг графічних процесорів, що забезпечить небувалий візуальний досвід. Використовуючи ці переваги для графіки та обчислень, Windows 7 зробить сучасні ПК не тільки більш інтерактивними та привабливими у плані графіки, але й повністю задовольнить вимоги користувачів у швидкості та продуктивності.
Уніфікована драйверна архітектура NVIDIA® GeForce® (UDA)
Пропонує перевірений рівень сумісності, надійності та стабільності в роботі з широким діапазоном ігор та програм. Драйвери GeForce забезпечують безпрецедентну роботу кожному користувачеві та підтримують високу продуктивність та оновлення можливостей протягом усього терміну служби графічних процесорів GeForce.
Технологія GigaThread™
Масивна багатопотокова архітектура підтримує тисячі незалежних паралельних потоків, забезпечуючи неймовірну обчислювальну силу та роботу вдосконалених програм забарвлення наступного покоління.
Двигун NVIDIA® Lumenex™
Двигун NVIDIA® Lumenex™
Технологія 16
кратного згладжування
Бітне освітлення з широким динамічним діапазоном (HDR) з плаваючою точкою
Подвоєна порівняно з попереднім поколінням точність, що забезпечує неймовірно реалістичні ефекти освітлення, тепер із підтримкою згладжування.
Технологія NVIDIA® PureVideo® HD 2
Це поєднання прискорення декодування відео високої чіткості та постобробки, що забезпечує безпрецедентну чистоту зображення, плавне відео, правильні кольори та точне масштабування зображення для фільмів та відео.
Апаратне прискорення декодування
Забезпечує ультраплавне відтворення фільмів високої та стандартної чіткості H.264, VC-1, WMV, DivX, MPEG-2 та MPEG-4 без необхідності використання двох або чотирьох ядерних центральних процесорів.
Двопоточне апаратне прискорення
Підтримка режиму «картинка в картинці» для інтерактивного перегляду фільмів Blu-ray і HD DVD.
Динамічне підвищення контрасту та розтягування кольору
Постобробка та оптимізація фільмів високої чіткості сцена за сценою для вражаючої чистоти зображення.
Ще краща стійкість до помилок
Виправляйте помилки та відновлюйте втрати у широкомовному контенті для забезпечення чіткого якісного відтворення.
Просунутий просторово-часовий деінтерлейсинг
Підвищує різкість черезрядкового контенту в HD і стандартній роздільній здатності на прогресивних дисплеях, забезпечуючи чітке, ясне зображення, яке можна порівняти з можливостями просунутих домашніх кінотеатрів.
Високоякісне масштабування
Підвищення роздільної здатності фільмів до HDTV. При цьому зберігається чіткість та ясність зображення. Також зниження роздільної здатності відео, включаючи HD, зі збереженням деталей.
Зворотне телекіно (3:2 & 2:2 корекція)
Відновлення оригінальних зображень із фільмів, конвертованих у відео (DVDs, 1080i HD контент), більш точне відтворення відео та чудова якість зображення.
Корекція невдалого редагування
При редагуванні відео внесені зміни можуть порушити нормальну розгортку 3:2 або 2:2. Технологія PureVideo використовує нові технології обробки для виявлення невдалих правок, відновлення вихідного контенту і візуалізації чудових деталей зображення кадр за кадром, забезпечуючи плавне натуральне відео.
Придушення шумів
Підвищення якості відео завдяки видаленню небажаних артефактів.
Покращення країв об'єктів
Більш чіткі зображення у відео завдяки підвищенню контрасту навколо ліній та об'єктів.
Підтримка Dual-link HDCP 3
Задовольняє специфікації з управління захистом виводу (HDCP) та безпеки для формату Blu-ray для відтворення захищеного відео контенту на HDCP сумісних моніторах.
Підтримка Dual Dual-link DVI
Працює з найбільшими в індустрії плоскопанельними дисплеями з найвищою роздільною здатністю (до 2560x1600 пікселів) та підтримкою захисту широкосмугових цифрових даних (HDCP).
Підтримка HDMI 1.3a
Повністю інтегрована підтримка HDMI 1.3a з підтримкою xvYCC, глибокого кольору та навколишнього звуку 7.1
Підтримка PCI Express 2.0
Створено для нової архітектури шини PCI Express 2.0 для найвищих швидкостей передачі даних у найвибагливіших до смуги пропускання іграх та 3D додатках із підтримкою зворотної сумісності із сучасними PCI Express материнськими платами.
Підтримка Microsoft® DirectX® 10.1
DirectX 10.1 за допомогою Шейдерної Моделі 4.1.
Оптимізація та підтримка OpenGL® 3.0
Гарантує першосортну сумісність та продуктивність для OpenGL додатків.
Специфікація
| Підтримувані дисплеї: | |
| Максимальна роздільна здатність цифрового монітора | 2560x1600 |
| Максимальна роздільна здатність VGA | 2048x1536 |
| Стандартні роз'єми монітора | DVI, VGA, HDMI |
| Підтримка кількох моніторів | |
| HDCP | |
| HDMI | як заглушка (DVI-HDMI або DP-HDMI) |
| Аудіо вхід для HDMI | внутрішній |
| Стандартні розміри відеокарти: | |
| Висота | 4.376 inches (111 мм) |
| Довжина | 6.6 inches (168mm) |
| Ширина | одинарний слот |
| Температура та потужність: | |
| Максимальна температура GPU (C) | |
| Максимальна потужність відеокарти (Вт) | |
| Мінімальні системні вимоги до живлення (Вт) |
2.2.5 Жорсткий диск.
Накопичувач на жорстких магнітних дискахабо НЖМД- пристрій зберігання інформації, що ґрунтується на принципі магнітного запису. Є основним накопичувачем даних у більшості комп'ютерів.
На відміну від гнучкого диска (дискети), інформація в НЖМД записується на жорсткі (алюмінієві, керамічні або скляні) пластини, вкриті шаром феромагнітного матеріалу, найчастіше двоокису хрому. У НЖМД використовується від однієї до кількох пластин однієї осі. Зчитувальні головки в робочому режимі не торкаються поверхні пластин завдяки прошарку потоку повітря, що набігає, що утворюється у поверхні при швидкому обертанні. Відстань між головкою та диском становить кілька нанометрів (у сучасних дисках близько 10 нм), а відсутність механічного контакту забезпечує тривалий термін служби пристрою. При відсутності обертання дисків головки знаходяться біля шпинделя або поза диска в безпечній зоні, де виключений їхній нештатний контакт з поверхнею дисків.
Інтерфейси, що використовуються: ATA (IDE і PATA), SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, USB, SDIO і Fibre Channel.
ПРИСТРІЙ
Жорсткий диск складається з гермозони та блоку електроніки. (Мал.14).
Гермозонавключає корпус з міцного сплаву, власне диски (пластини) з магнітним покриттям, блок головок з пристроєм позиціонування, електропривод шпинделя.
Блок головок - пакет важелів із пружної сталі (по парі на кожен диск). Одним кінцем вони закріплені на осі поруч із краєм диска. На інших кінцях (над дисками) закріплені головки.
Диски (пластини), як правило, виготовлені із металевого сплаву. Обидві площини пластин, подібно до магнітофонної стрічки, вкриті найтоншим пилом феромагнетика - оксидів заліза, марганцю та інших металів.
Диски жорстко закріплені на шпинделі. Під час роботи шпиндель обертається зі швидкістю кілька тисяч обертів за хвилину (3600, 4200, 5400, 5900, 7200, 9600, 10 000, 15 000). За такої швидкості поблизу поверхні пластини створюється потужний повітряний потік, який піднімає головки і змушує їх ширяти над поверхнею пластини. Форма головок розраховується так, щоб під час роботи забезпечити оптимальну відстань від пластини. Поки диски не розігналися до швидкості, необхідної для зльоту головок, паркувальний пристрій утримує головки в зоні паркування. Це запобігає пошкодженню головок та робочої поверхні пластин. Шпиндельний двигун жорсткого трифазного диска, що забезпечує стабільність обертання магнітних дисків, змонтованих на осі (шпинделі) двигуна. Статор двигуна містить три обмотки, включені зіркою з відведенням посередині, а ротор – постійний секційний магніт. Для забезпечення малого биття на високих оборотах двигуні використовуються гідродинамічні підшипники.
Пристрій позиціонування головок складається з нерухомої пари сильних постійних неодимових магнітів, а також котушки на рухомому блоці головок
.Блок електроніки. у сучасних жорстких дисках блок електроніки зазвичай містить: керуючий блок, постійний пристрій (ПЗУ), буферну пам'ять, інтерфейсний блок і блок цифрової обробки сигналу.
Інтерфейсний блок забезпечує пару електроніки жорсткого диска з іншою системою.
Блок управління являє собою систему управління, що приймає електричні сигнали позиціонування головок, і виробляє керуючі впливу приводом типу «звукова котушка», комутації інформаційних потоків з різних головок, управління роботою всіх інших вузлів (наприклад, управління швидкістю обертання шпинделя), прийому та обробки сигналів з датчиків пристрою (система датчиків може включати в себе одновісний акселерометр, що використовується як датчик удару, тривісний акселерометр, що використовується як датчик вільного падіння, датчик тиску, датчик кутових прискорень, датчик температури).
Блок ПЗУ зберігає керуючі програми для блоків керування та цифрової обробки сигналу, а також службову інформацію вінчестера.
Буферна пам'ять згладжує різницю швидкостей інтерфейсної частини та накопичувача (використовується статична пам'ять, що швидко діє). Збільшення розміру буферної пам'яті в деяких випадках дозволяє збільшити швидкість накопичувача.
Блок цифрової обробки сигналу здійснює очищення ліченого аналогового сигналу та його декодування (витяг цифрової інформації). Для цифрової обробки застосовуються різні методи, наприклад метод PRML (Partial Response Maximum Likelihood) - максимальна правдоподібність при неповному відгуку). Здійснюється порівняння прийнятого сигналу із зразками. При цьому вибирається зразок, найбільш схожий за формою та тимчасовими характеристиками з сигналом, що декодується. Малюнок 14.
Схема влаштування НЖМД.(рис14)
Оскільки системна плата підтримує інтерфейс Serial ATA, було обрано жорсткий диск ST3160316AS ємністю 160 Гб, швидкістю обертання шпинделя 7200 об/хв, ємністю буфера пам'яті 8 Мб. (Малюнок. 15). Ємності 160Гб достатньо для роботи у навчальній лабораторії.
Малюнок 15 HDD ST3160316AS
2.2.6 Влаштування оптичного зберігання даних.
Оптичний привід - електричний пристрій для зчитування та воз-
можна записувати інформацію з оптичних носіїв (CD-ROM, DVD-ROM).
Існують такі типи приводів:
· привод CD-ROM (CD-привід);
· привід DVD-ROM (DVD-привід);
· привід HD DVD;
· привід BD-ROM;
· привід GD-ROM;
Робочі станції учнів не обладнано оптичними приводами, а для викладачів було обрано CD/DVD – привід NEC DV-5800D.
2.2.7 Корпус та блок живлення
Блок живлення(БП) - пристрій, призначений для формування напруги, необхідної системі, з напруги електричної мережі. Найчастіше блоки живлення перетворять змінний струм мережі 220 В частотою 50 Гц (для Росії, в інших країнах використовують інші рівні та частоти) на заданий постійний струм.
Класичним блоком живлення є трансформаторний БП. У загальному випадку він складається з понижуючого трансформатора або автотрансформатора, у якого первинна обмотка розрахована на напругу. Потім встановлюється випрямляч, що перетворює змінну напругу в постійну (пульсуючу односпрямовану). Після випрямляча встановлюється фільтр, що згладжує коливання (пульсації). Зазвичай він є просто конденсатором великої ємності.
Також у схемі можуть бути встановлені фільтри високочастотних перешкод, сплесків, захисту від КЗ, стабілізатори напруги та струму.
Імпульсні блоки живленняє інверторною системою. В імпульсних блоках живлення змінна вхідна напруга спочатку випрямляється. Отримана постійна напруга перетворюється на прямокутні імпульси підвищеної частоти та певної шпаруватості, що подаються на трансформатор (у разі імпульсних БП з гальванічною розв'язкою від мережі живлення) або безпосередньо на вихідний ФНЧ (в імпульсних БП без гальванічної розв'язки).
В даний час використовується в основному два стандарти корпусів. Це АТХ і ВТХ, тому вони є найбільш перспективними на сьогоднішній день.
Головна особливість стандарту АТХ (Мал.17) полягає в тому, що вентилятор розташований на стінці корпусу блоку живлення, яка звернена всередину комп'ютера, і потік повітря проганяється вздовж системної плати, надходячи ззовні. Потік повітря в блоці АТХ спрямовується на компоненти плати, що виділяють найбільше тепла (процесор, модулі пам'яті та плати розширення).
У всіх сучасних процесорах встановлюється активне тепловідведення, яке є маленьким вентилятором, встановленим на процесорі для його охолодження. Блок живлення моделі АТХ бере повітря ззовні і створює у корпусі надлишковий тиск, тоді як у корпусах інших систем тиск знижений. Напрямок повітряного потоку у зворотний бік дозволило значно покращити охолодження процесора та інших компонентів системи. При такому напрямку повітря компоненти всередині системного блоку менше схильні до пилу.
Малюнок 16. Корпус ATX.
Поруч із ATX існує стандарт ВТХ (Рис.18). Зовні системна плата ВТХ виглядає майже як дзеркальне відображення АТХ - плати, завдяки чому всі плати PCI і PCI Express, у тому числі графічні адаптери, виявляються встановленими мікросхемами вгору, що вже само по собі покращує ситуацію з охолодженням.
Але ще важливіша перевага ВТХ - нова схема охолодження процесора: тепер він розташований на передньому краю плати, причому розгорнутий під 45 ° до нього. При складанні комп'ютера на процесор встановлюється не звичний охолодний пристрій, а так званий модуль охолодження (Thermal Module), що складається з вентилятора, радіатора і об'єднує їх в єдине ціле короба. В результаті радіатор процесора обдувається холодним повітрям, яке забирає вентилятор від зовнішньої стінки комп'ютера.
Розворот процесора на 45° вирішує відразу дві проблеми: по-перше, зменшується опір процесорного гнізда потоку повітря, що набігає; по-друге, перед гніздом з його боків розташовуються елементи VRM, які за такої схеми також охолоджуються безпосередньо потоком холодного забортного повітря.
Системна плата розташовується не біля нижньої кромки модуля, що охолоджує, а трохи вище, завдяки чому частина повітряного потоку проходить під платою, в першу чергу транзисторів VRM.
Малюнок 17. Корпус BTX.
Не дивлячись на те, що стандарт ВТХ має свої суттєві переваги, для навчальної лабораторії обрані корпуси стандарту АТХ, оскільки цей стандарт вже давно зарекомендував себе і поширений на ринку комп'ютерних комплектуючих.
Було вибрано корпус Pangu Simple S1602BS ATX MidiTower, Black-Silve З встановленим додатковим клером (Рис.18).
Малюнок 18. Корпус Pangu Simple S1602BS ATX MidiTower, Black-Silve
Класичний кейс стандарту ATX із блоком живлення Pangu S380.
Відмінною рисою комп'ютерних корпусів серії Simple є низька вартість.
Корпус обладнаний блоком живлення достатньою потужністю для офісного та домашнього комп'ютера не високої продуктивності.
Серія Simple – чудовий вибір для недорогих комп'ютерів, обладнаних PCI-E відеокартою середньої продуктивності.
Блок живлення оснащений роз'ємами додаткового живлення 8pin 12V та 6pin PCI-E для відеокарти.
Тип кейсу – Middle Tower
Відсіки для накопичувачів:
5,25” – 3 шт.
5.25” (внутрішній) – 1шт.
3.5” (зовнішній) – 1шт.
3.5” (внутрішній) – 4шт.
Колір - Чорний/Сріблястий
Матеріали:
o метал (SGCC 0.45mm)
o високоякісний пластик
Материнські плати - ATX / Micro-ATX
Стандарт блоку живлення – ATX
I / O ...
2.2.8 Монітор
Монітор - універсальний пристрій візуального відображення всіх видів інформації, що складається з дисплея та пристроїв, призначений для виведення текстової, графічної та відео інформації на дисплей.
В даний час в основному використовуються 2 типи моніторів: ЕПТ-монітори та РК-монітори.
ЕПТ-монітори. Найважливішим елементом монітора є кінескоп, званий також електронно-променевою трубкою. Кінескоп складається з герметичної скляної трубки, усередині якої знаходиться вакуум. Один з кінців трубки вузький і довгий – це горловина, а інший – широкий та досить плоский – це екран. З переднього боку внутрішня частина скла трубки покрита люмінофором.
РК-монітор- Плоский дисплей на основі рідких кристалів, а також монітор на основі такого дисплея.
Зображення формується за допомогою окремих елементів, як правило, через систему розгортки. Багатокольорове зображення формується за допомогою RGB-тріад.
Кожен піксель РК-дисплея складається з шару молекул між двома прозорими електродами та двох поляризаційних фільтрів, площини поляризації яких (як правило) перпендикулярні. За відсутності рідких кристалів світло, що пропускається першим фільтром, практично повністю блокується другим.
Найважливіші характеристики РК-моніторів:
Дозвіл: Горизонтальні та вертикальні розміри, виражені в пікселях. На відміну від ЕПТ-моніторів, РК мають один фіксований дозвіл, решта досягається інтерполяцією.
Розмір точки: відстань між центрами сусідніх пікселів Безпосередньо пов'язаний із фізичним дозволом.
Співвідношення сторін екрану (формат): Відношення ширини до висоти, наприклад: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.
Видима діагональ: розмір панелі, виміряний по діагоналі. Площа дисплеїв залежить також від формату: монітор із форматом 4:3 має більшу площу, ніж із форматом 16:9 при однаковій діагоналі.
Контрастність: відношення яскравостей найсвітлішої і найтемнішої точок. У деяких моніторах використовується адаптивний рівень підсвічування з використанням додаткових ламп, цифра контрастності (так звана динамічна), що наведена для них, не відноситься до статичного зображення.
Яскравість: кількість світла, що випромінюється дисплеєм, зазвичай вимірюється в канделах на квадратний метр.
Час відгуку: мінімальний час, необхідний пікселю для зміни своєї яскравості. Методи виміру неоднозначні.
Кут огляду: кут, при якому падіння контрасту досягає заданого, для різних типів матриць та різними виробниками обчислюється по-різному, і часто не підлягає порівнянню.
Тип матриці: технологія, за якою виготовлений РК-дисплей.
Входи: наприклад, DVI, D-Sub, HDMI тощо.
Для комп'ютерів у навчальній лабораторії, з урахуванням кольору корпусу системного блоку, підібрано монітор LG L1742SE-BF (Мал.19).
Рисунок 19. Монітор LG L1742SE-BF .
· Параметри монітора:
· Кольори, використані для оформлення: Чорний;
· Діагональ: 17");
· Крапка LCD-матриці: 0.294 мм;
· Яскравість LCD-матриці: 250 кд/м2;
· Контрастність LCD-матриці: 2000:1 – статична, 50000:1 (ACM-adaptive contrast management);
· Поверхня монітора: Матова;
· Час відгуку: 5 мс; Формат LCD-матриці: 5:4;
· Роздільна здатність LCD-матриці: 1280 x 1024;
· Кут огляду LCD-матриці: 160 ° по горизонталі, 160 ° по вертикалі при CR > 10:1;
· Інтерфейс: VGA (15-піновий конектор D-sub), ;
· Блок живлення монітора: Вбудований; Споживання енергії: 38.5 Вт – максимальне, 27.3 Вт – в режимі Energy Star, 1.5 Вт – в режимі очікування;
· Розміри (ширина х висота х глибина): 408 x 406.8 x 180.4 мм; Вага: 3.91 кг.
2.2.9 Пристрої введення.
Пристрої введення - прилади для занесення даних у комп'ютер під час його роботи. Основними пристроями введення інформації від користувача комп'ютер є миша і клавіатура.
Клавіатура. Стандартна комп'ютерна клавіатура, яка також називається клавіатурою PC/AT або AT-клавіатурою, має 101 або 102 клавіші. Розташування клавіш на AT-клавіатурі підпорядковується єдиною загальноприйнятою схемою, спроектованою в розрахунку на англійську абетку.
За своїм призначенням клавіші на клавіатурі поділяються на шість груп:
· функціональні;
· алфавітно-цифрові;
· управління курсором;
· цифрова панель;
· спеціалізовані;
· модифікатори.
Дванадцять функціональних клавіш розташовані у верхньому ряду клавіатури. Нижче розташовується блок алфавітно-цифрових кнопок. Правіше цього блоку знаходяться клавіші управління курсором, і з правого краю клавіатури- цифрова панель.
Багато сучасних комп'ютерних клавіатур, крім стандартного набору зі ста чотирьох клавіш, мають додаткові клавіші (як правило, іншого розміру і форми), які призначені для спрощеного керування деякими основними функціями комп'ютера (в основному мультимедійних). Такі клавіатури називаються мультимедійними клавіатурами.
Мишасприймає своє переміщення у робочій площині (зазвичай - ділянці поверхні столу) і передає цю інформацію комп'ютеру. Програма, що працює на комп'ютері, у відповідь на переміщення миші робить на екрані дію, що відповідає напрямку та відстані цього переміщення.
· Датчики переміщення:
· Прямий привід;
· Кульовий привід;
· Оптичні миші першого покоління;
· Оптичні миші другого покоління;
· Лазерні миші;
· індукційні миші;
· Гіроскопічні миші.
В даний час для підключення клавіатури та миші використовуються інтерфейси: PS/2 та USB.
Для робочих станцій у навчальних лабораторіях було обрано стандартну клавіатуру з додатковими мультимедійними можливостями Genius KB-200
Ergo (PS/2, 104 клавіші, вологозахист, підставка під зап'ястя) (Мал.20) та лизерна
миша Genius NetScroll 100 Optical USB (USB, 3 клавіші, включаючи коліщатко-клавішу) (Мал.21).
Малюнок 20. Клавіатура Genius KB-200 Ergo
Малюнок 21. Миша Genius NetScroll 100 Optical USB
2.3.1 Друкуючі пристрої.
Принтер- пристрій друкування цифрової інформації на твердий носій, зазвичай на папір. Належить до термінальних пристроїв комп'ютера.
Процес друку називається виведення на друк, а документ, що вийшов - роздруківка або тверда копія.
Принтери бувають струминні, лазерні, матричні та сублімаційні, а за кольором друку – чорно-білі (монохромні) та кольорові.
Лазерні принтери. По поверхні фотобарабану коротроном (скоро троном) заряду, або валом заряду рівномірно розподіляється статичний заряд, після цього світлодіодним лазером (або світлодіодною лінійкою) на фотобарабан знімається заряд, - тим самим на поверхню барабана поміщається приховане зображення. На фотобарабан наноситься тонер. Тонер притягується до розряджених ділянок поверхні фотобарабану, що зберегла приховане зображення. Після цього фотобарабан прокочується папером, і тонер переноситься на папір коротроном переносу, або валом переносу. Після цього папір проходить через блок термозакріплення для фіксації тонера, а фотобарабан очищається від залишків тонера та розряджається у вузлі очищення.
Струменеві принтери. Принцип дії струменевих принтерів нагадує матричні принтери тим, що зображення на носії формується з точок. Але замість голівок з голками в струменевих принтерах використовується матриця, що друкує рідкими барвниками.
Сублімаційні принтери. Термосублімація - це швидке нагрівання барвника, коли пройде рідка фаза. З твердого барвника одразу утворюється пара. Чим менша порція, тим більша фотографічна широта (динамічний діапазон) кольору. Пігмент кожного з основних кольорів, а їх може бути три чи чотири, знаходиться на окремій (або на загальній багатошаровій) тонкій лавсановій стрічці. Друк остаточного кольору відбувається в кілька проходів: кожна стрічка послідовно простягається під щільно притиснутою термоголовкою, що складається з безлічі термоелементів. Ці останні, нагріваючись, виганяють барвник. Крапки, завдяки малій відстані між головкою та носієм, стабільно позиціонуються і виходять дуже малого розміру.
Матричні принтери. Зображення формується друкуючою головкою, що складається з набору голок (гольчаста матриця), що приводять у дію електромагнітами. Головка пересувається рядково вздовж аркуша, при цьому голки вдаряють по паперу через стрічку, що фарбує, формуючи точкове зображення.
2.3.2 Сканери.
Сканер- пристрій, який, аналізуючи якийсь об'єкт (зазвичай зображення, текст), створює цифрову копію зображення об'єкта. Процес отримання цієї копії називається скануванням.
Бувають ручні, рулонні, планшетні та проекційні сканери. Різновидом проекційних сканерів є слайд-сканери, призначені для сканування фотоплівок. У високоякісній поліграфії використовуються барабанні сканери, в яких як світлочутливий елемент використовується фотоелектронний помножувач (ФЕУ).
Принцип роботи однопрохідного планшетного сканера полягає в тому, що вздовж зображення, що сканується, розташованого на прозорому нерухомому склі, рухається скануюча каретка з джерелом світла. Відображене світло через оптичну систему сканера (що складається з об'єктива і дзеркал або призми) потрапляє на три розташованих паралельно один одному фоточутливих напівпровідникових елементів на основі ПЗЗ, кожен з яких приймає інформацію про компоненти зображення.
Для навчальної лабораторії вибрано багатофункціональний пристрій (МФУ)
Canon i-SENSYS MF4410(Мал.22).
Переваги МФУ:
· Економія простору;
· Ціна. МФУ принтер-копір-сканер коштує набагато дешевше, ніж усі ці
пристрої, придбані окремо;
· можливість зробити весь спектр робіт на одному універсальному
мережному пристрої;
· Зручність обслуговування;
Малюнок 22. МФУ Canon i-SENSYSMF4410.
Загальні параметри:
- Позиціювання Друк документів
- Об'єм пам'яті (Стандарт) (Мб) 64
- Тип друку Лазерна
- Кольоровий друк Ні
- Типи друкованих носіїв Глянцевий папір, матовий папір, конверти
- Максимальний формат друку А4
- Роздільна здатність друку 600 x 600
- Тип картриджа 728
- Наявність двостороннього друку Ні
- Друк без полів Ні
- Швидкість друку До 23 стор/хв
- Прямий друк із цифрової фотокамери
- Тип сканера Планшетний
- Роздільна здатність сканування 9600 x 9600
- Коефіцієнт масштабування 25-400%
- Функції факсу Ні
- Інтерфейс підключення USB
- Бездротовий зв'язок Ні
- Споживана потужність Макс. 1220 Вт
- Причина вибору Монохромний 5-рядковий дисплей, доступна ціна
3 Технологія складання, налаштування комп'ютерів, встановлення програмного забезпечення.
3.1 Розрахунок системи охолодження.
Розрахунок охолодження центрального процесора
Для стабільної роботи процесора необхідно, щоб його робоча температура не піднімалася вище за певний рівень, інакше при роботі можливі збої та зависання машини. Максимальна робоча температура ядер процесора становить 72.6°C, при розрахунку надійності приймається допустима температура дорівнює 60°C. Оптимальна температура усередині системного блоку 35°C. Необхідно з'ясувати, чи здатний обраний кулер забезпечити ефективне охолодження корпусу процесора. Фундаментальною технічною характеристикою кулера є термічний опір щодо поверхні процесорного кристала - величина, що дозволяє оцінити його ефективність як охолодний пристрій.
Термічний опір процесора розраховується так:
Rt = (Tc-Ta) / W, (3.1)
де Rt - термічний опір радіатора, С/Вт;
Тс – температура процесора, яку необхідно досягти, застосовуючи
кулер, ° С;
Та - температура всередині комп'ютерного корпусу, ° С;
W - теплова потужність, що розсіюється процесором, Вт.
Процесор Intel Core i3-560 розсіює потужність 73Вт. Тоді термічний опір радіатора дорівнюватиме:
Rt = (60-35) / 73 = 0,34 ° C / W
В отримане значення для термоопіру кольору входить і термоопір теплового інтерфейсу. Для тонких шарів (0,05 мм і менше), таких як термопаста, термоопір становить близько 0,08 – 0,15 °C/W. Тому для забезпечення загального термоопір 0,15°C/W у разі застосування якісної термопасти термоопір кулера не повинен перевищувати:
Rt = 0,34-0,08 = 0,26 ° C / W (3.2)
У разі застосування кулера, що поставляється в упаковці з процесором (рис.17), термоопір якого дорівнює 41°C/W, максимальна температура процесора дорівнюватиме:
Тс = W * (Rt + 0,08) + Ta = 73 * (0,41 + 0,08) + 35 = 53,1 ° С (3.3)
З огляду на те, що максимальна температура ядер даного процесора становить 72.6°C, було обрано цей кулер.
РОЗРАХУНОК ОХОЛОДЖЕННЯ КОРПУСУ
Q = 1,76 * P / (Ta-T0) (3.4)
де Р – повна теплова потужність комп'ютерної системи;
Та – температура всередині системного корпусу;
То – температура «на вході» корпусу (температура в приміщенні);
Q – продуктивність (витрата) корпусної системи охолодження.
У таблиці наведено теплову потужність комплектуючих елементів.
Таблиця 3. Теплова потужність комплектуючих елементів.
Температура зовні корпусу дорівнює 25 ° С, бажана температура всередині корпусу дорівнює 35 °. Тоді продуктивність вентилятора повинна дорівнювати
формулою (3.4):
Q = 1,76 * 208 / (35-25) = 37 CFM
Реальна продуктивність вентилятора в конкретних експлуатаційних умовах залежить від системного імпедансу, який виражається співвідношенням:
Р = k * Qn (3.5)
де до - системна константа,
Q - продуктивність вентилятора,
n - турбулентний фактор (1<= n <=2, n = 1 при ламинарном режиме течения потока, п = 2 при турбулентном течении потока),
Р – системний імпеданс.
Таблиця 4 Орієнтовні значення розмінної константи k.
МСЗ - мала ступінь заповнення корпусу (зайняті слот AGP, 1 слотРС!, 1 відсік для
пристроїв 5.25”. 2 відсіки для пристроїв 3.5”).
ССЗ - середній ступінь заповнення корпусу (зайняті слот AGP, 2-3 слоти PCI або інших шин,
2-3 відсіки для пристроїв 5.25”, 2 відсіки для пристроїв 3.5”).
ВСЗ - високий рівень заповнення корпусу (зайняті слот AGP, щонайменше 4-5 слотів PCI чи
інших шин, 3-4 відсіки для пристроїв 5.25", всі доступні відсіки для пристроїв 3.5").
Значення цієї константи можна варіювати в межах ±5%, якщо літраж вашого корпусу трохи більший або трохи менший за опорні показники.
Розмірна системна константа вибирається із розрахунку загального обсягу корпусу< 40л и малой степени заполнения корпуса (1 слот PCI-E, 1 слот PCI, 1 отсек для устройств 5.25", 2 отсека для устройств 3.5"). Требуемое значение = 0,06
Блок живлення корпусу стандартний, вентилятор працює на видування, значить перебіг потоку ламінарний. Турбулентний фактор = 1. Оскільки блок живлення корпусу оснащений стандартним вентилятором зі швидкістю обертання 2500 об/хв, його продуктивність береться рівною 30 CFM. Тоді системний імпеданс дорівнює за формулою (3.5):
Р = 0,06 * 30 = 1,8 ттН2О
Локомотивом переходу на нову версію PCI Express можуть виявитися не відеокарти, як вважають деякі любителі комп'ютерних ігор, а мережеві адаптери та твердотільні накопичувачі. Сучасні центральні процесори містять інтегровані контролери PCI Express з обмеженою кількістю доступних ліній. Наприклад, якщо на материнській платі багато слотів розширення, здатних працювати на гарній швидкості, то під порти USB та інші "другорядні зручності" залишається менше вільних ліній PCI Express. Використання додаткових комутаторів неминуче викликає підвищення вартості материнської плати.
