lektsii__2_semestr (Лекции), страница 2

Рис. Разъемы интерфейсов на плате: АТА\IDE и SATA

7. Корпус - герметический металлический кожух с толстыми стенками и ребрами жесткости, внутри которого размещена механическая часть винчестера.

Основные функции:

1. пре­дотвращения деформаций, связанных с монтажом внутри системного блока ПК или возникающих под влия­нием изменений температуры в процессе работы диска;

2. с охранение высокой точности взаимного расположения механических узлов винчестера;

3. защита механики от пыли, влаги, и в меньшей степени толчков и ударов

Рис. Устройство жесткого диска

Винчестер изготавливается с высочайшей для современной индустрии точностью и чувствителен к ударам, вибрациям, а также к чистоте заполняющего корпус воздуха.

3.Особенности производства жестких дисков

В подавляющем большинстве устройств внутри гермозоны жестких дисков нет вакуума.

Одни производители делают её герметичной (отсюда и название) и заполняют очищенным и осушенным воздухом или нейтральными газами, в частности, азотом; а для выравнивания давления устанавливают тонкую металлическую или пластиковую мембрану. (В таком случае внутри корпуса жёсткого диска предусматривается маленький карман для пакетика силикагеля, который абсорбирует водяные пары, оставшиеся внутри корпуса после его герметизации).

Другие производители выравнивают давление через небольшое отверстие с фильтром, способным задерживать очень мелкие (несколько микрометров) частицы.

Пылинки, оказавшиеся при сборке в гермозоне и попавшие на поверхность диска, при вращении сносятся на ещё один фильтр — пылеуловитель.

1. Основныетехнические характеристики винчестеров

1. Объём винчестера - одна из важных характеристик для большинства пользователей. Он зависит как от количества пластин в корпусе жесткого диска, так и от плотности записи информации в расчёте на одну пластину;

2. Скорость чтения/записи информации (TransferRate) - зависит от скорости вращения пластин диска, 7200-15000 оборотов в минуту (RPM) для бюджетных моделей, и до 15000 - для дорогих дисков. На увеличение скорости считывания влияет также и рассмотренное выше увеличение плотности записи информации;

3. Время доступа - общее время доступа к информации (AccessTime), которое определяется временем поиска нужной дорожки на диске и временем позиционирования внутри этой дорожки. Оно зависит в основном от скорости вращения диска;

4. Интерфейс - скорость передачи данных зависят от интерфейса, используемого накопителем(IDE, USB, SATA);.

5. Кэш-память - для повышения скорости обмена данными процессора с дисками. Кэш-память для дисков имеет то же функциональное назначение, что и кэш для памяти, то есть служит быстродействующим буфером памяти для кратковременного хранения информации, считываемой или записываемой на диск

6. Технология самотестирования и анализа - (S.M.A.R.T.-self-monitoringanalysisandreportingtechnology), ведёт статистику рабочих параметров (количество стартов/остановок, наработанных часов, время разгона шпинделя, обнаруженные/исправленные физические ошибки и т.п.), и регулярно сохраняется в ПЗУ или служебных зонах диска. Эта информация накапливается в течение всего периода эксплуатации. По ней можно судить о состоянии механики и примерной вероятности выхода из строя;

7. Среднее время между поломками (MTBF — MeanTimeBetweenFail­ures) - обозначает среднее время, в течение которого устройство будет работать без поломок. Нормальное значение — около 300 000—500 000 часов и более.

Назначение и типы оптических дисководов

Назначение оптических дисководов – чтение/запись информации на оптические компакт-диски.

Типы оптических дисководов

1. CD-ROM (compactdiskreadonlymemory — память только для чтения на компакт-диске) — дисковод предназначен только для считы­вания информации с компакт-диска стандарта CD;

2. CD-R/W (readandwrite) – для чтения и записи диска стандарта CD;

3. DVD-ROM (digitalversatiledisk - цифровой универсальный диск) - для чтения дисков стандарта CD/ DVD;

4. DVD-ROM/ CD-R/W – для чтения дисков стандарта CD/ DVDи запись на стандарт CD;

5. DVD-R/W(RАM) - для чтения и записи диска стандарта CD/ DVD.

6. DVD-RАM - для чтения и записи диска стандарта CD/ DVD/ DVD-RAM (позволяет работать с компакт-диском, как с жестким диском)

7. HDDVD (High-Density DVD - DVD высокой ёмкости)/BD(Blu-RayDisk)-ROM – для чтения и записи дисков стандарта CD/DVD/HDDVD/ BD

7.Устройство и технические характеристики оптического дисковода

Д

крышка лотка

аварийное извлечение лотка

индикатор работы

кнопка открытия лотка

исковод имеет:

с наружина передней панели:

к

к

Рис. Внешний вид оптического дисковода спереди

на задней панели:

1. перемычки для конфигурации;

2. разъем интерфейса;

3.разъем питания;

4. аналоговый аудиовыход и цифровой аудиовыход (S/PDIF – Sony/PhilipsDigitalInterfaceFormat) для подключения к звуковой плате

Рис. Внешний вид оптического дисковода сзади

в корпусе следующие функциональные узлы:

1. Загрузочный лоток – загружает компакт-диск в дисковод и устанавливает его на план-шайбу двигателя вращения.

2. ОМБ – оптико-механический блок – обеспечивает вращение диска и перемещение лазерной головки по радиусу и считывание с диска.

Включает

• Лазерная головка (полупроводниковый лазер) мощностью 2-10 мВт, который излучает красное излучение для стандарта CD, синее для – DVD, сине-фиолетовое для HD-DVD, BD. Длина волны лазера в CD приводах составляет 780 нм, в DVD – 650 нм, HD-DVD, BD – 405 нм. Уменьшение длины волны позволяет увеличить плотность записи. В современных дисководах в головке присутствует несколько лазеров;

• оптической системы фокусировки и управления положением фокального пятна на поверхности диска (фокальное пятно – это фокусировка излучения лазера круглой формы диаметром 0,1 мкм).

• светоприемника (фотодиод) – предназначен длявосприятие отраженного диском света лазера и преобразование его в электрический сигнал.

1. САР – системаавтоматического регулирования – регулирует расположение головки относительно поверхности диска с помощью ОМБ;

2. Декодер - цифровой процессор для обработки считанного с компакт-диска сигнала. В состав декодера входят корректор ошибок и запоминающее устройство, которое сохраняет информацию, даже если она временно перестала поступать в результате сбоя;

3. ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь – преобразует поступающий с декодера цифровой сигнал в аналоговый

Технические характеристики оптических дисководов

Основные характеристики привода:

1. Скорость передачи данных (DTR - DataTransferRate). За единицу скорости передачи данных принята скорость, которая соответствует скорости считывания аудиодисков, что составляет 150 Кб/с;

2. Времядоступа (AT - Access Time). Оно у оптических накопителей больше, чем у жестких дисков и разли­чается в десятки раз, причем, чем больше кратность, тем меньше время доступа. Так, у 4-кратного накопителя оно примерно равно150 мс, а у 32кратного - 80 мс;

3. Тип интерфейса/шины, к которым подключается дисковод (IDE, USB, SATA);

4. Объем буферной памяти

5. Среднее время между поломками (MTBF - MeanTimeBetweenFailure). Данная характеристика имеется у многих устройств, однако нe везде описывается;

6. Перечень поддерживаемых стандартов оптических дисков;

7. Коэффициент ошибок (ErrorTime) – механика и оптика различных приводов имеет разные допуски и возможности подстройки, поэтому одни модели уверенно читают диски, которые практически не читаемы на других.

Устройство компакт-дисков,типы и емкость оптических дисков

К омпакт диск состоит из четырех основных слоев:

1. пластмассовая прозрачная подложка (поликарбонат);

2. слой фоторезистора (слой данных). Фоторезист— полимерный светочувствительный материал, который под действием света лазера изменяет свои физико-химические свойства;

3. тонкий отражающий слой из алюминиевого сплава;

4. лаковый акриловый защитный слой.

На компакт-диске имеется концентрическая дорожка, в виде спирали от центра к краю, по которой лазерный луч считывает информа­цию по всему диску.Дорожка записи представляет собой цепочку впадин (питы) и интервалов между ними. За счет более мелкого микрорельефа на диске достигается более высокая плотность записи информации. В стандарте CD размер пит – глубина 0,83 мкм, длина – 0,78 мкм. В стандарте DVD соответственно – 0,4 и 0,6.

Диск имеет диаметр 120 мм, толщину 1,2 мм, массу 10 г.

Рис. Устройство CD-диска в сравнении DVD-диском

В зависимости от материала рабочего слоя компакт диски

подразделяются на типы:

1. диски однократной записи (WORM-writeoncereadmany) – рабочий слой из органического материала, в котором под действием лазерного излучения происходят необратимые изменения фазового состояния – переход из кристаллической формы в аморфную;

2. диски многократной записи – рабочий слой из неорганического материала, в котором физические процессы записи являются обратимыми.

Запись производится лазерным лучом. Для создания пита мощность лазера повышается, и он разогревает точечное пространство на рабочем слое до температуры плавления (650-700°С), что приводит к разрушению химических связей молекул фоторезиста, в результате чего он твердеет - переходит в аморфное состояние.

Типы и емкость оптических дисков

1. стандарт CD – вмещает на диск – 650-800 Мб данных (мини-CD – 190-210 Мб)

2. стандарт DVD включает четыре типа дисков, отличающихся информационной емкостью и строением (мини-DVD – 1,7Гб)

• 1 тип -SingleSide/SingleLayer (односторонний/однослойный): это самая простая структура DVD диска. Толщина подложки DVD – 0,6 мм и толщина остальных слоев в сумме составляет0,6 мм, таким образом, толщина общая1,2 мм. На таком диске можно разместить до 4.7 Гб данных;

• 2 тип - SingleSide/DualLayer (односторонний/двухслойный): этот тип дисков имеет два рабочий слоя данных, один из которых полупрозрачный. Первый слой делается полупрозрачным, таким образом, лазерный луч может проходить через него и отражаться уже от второго слоя. По этой схеме на каждой стороне диска можно разместить по 8.5GBданных.

• 3 тип -DoubleSide/SingleLayer (двусторонний/однослойный): на таком диске помещается 9.4 Гб данных (по 4.7 Гб на каждой стороне);

• 4 тип -DoubleSide/DoubleLayer(двусторонний/двухслойный): структура этого диска (двухслойные диски сложенные обратными сторонами вместе) обеспечивает возможность разместить на нем до 17 Гб данных (по 8.5 Гб на каждой стороне).

1. Стандарт HDDVD– имеет несколько типов дисков:

• SingleLayer(однослойный) – емкость 15 Гб данных;

• DoubleLayer(двухслойный) – емкость 30 Гб данных;

• TripleLayer(трехслойный) – емкость 34,7 (два слоя hddvd и один слой dvd)- 45 Гб (три слоя hddvd )данных;

1. Стандарт Вlu-RayDisc– также имеет несколько типов дисков:

• SingleLayer(однослойный) – емкость 25 (27)Гб данных;

• DoubleLayer(двухслойный) – емкость 50 (54)Гб данных;

• FourLayer(четырехслойный) – емкость 100 Гб данных;

Все приведенные цифры соответствуют емкости, указанной в миллионах байтов; если округлять по другой методике, принимая за основу, что 1Кб=1024 байта, а не 1000 байт, то получатся другие числа: 4.38GB, 7.95GB, 8.75GB, и 15.9 GB соответственно.

ТЕМА. Видеоадаптеры и звуковые карты