Текст книги "Сам себе сисадмин. Победа над «домашним» компьютером"

Тем не менее, в моей практике были реальные случаи, когда возникала необходимость в прямом смысле «спасать» вполне исправный жесткий диск с механическим и невосстанавливаемым повреждением разъема SATA. Для этого корпус HDD (одна его часть) вскрывается и на место старого разъема низковольтным заземленным паяльником мощностью 6…12 Вт подпаиваются проводники разъема. А чтобы под тяжестью провода-шлейфа контакт оставался надежным, кабель-шлейф, идущий от HDD на материнскую плату, надо надежно закрепить. Это удобно сделать с помощью специального двухкомпонентного состава эпоксидного клея (см. рис. 1.32).

Рис. 1.32. Вид клея

Этот клей по своему двухкомпонентному эпоксидному составу обеспечивает надежное притяжение склеиваемых деталей после смешивания (между собой) двух разных компонентов.

Перед работой оденьте защитные перчатки (желательно резиновые – в них удобнее чувствовать материал – но можно и любые другие). Как создать нужную консистенцию?

Надо отрезать острым предметом (ножом – равное количество обоих компонентов), затем снять обертку с отрезанных частей и, соединив их, размять до однородной и одноцветной массы. Мнется легко, по ощущениям напоминает пластилин. Время разминки клеевого состава на практике всего 4.. 5 минут. После этого (см. рис. 1.33) нанесите состав на склеиваемые или реставрируемые поверхности либо при изготовлении слепков, печатей и шаблонов – раскатайте до вида плоского блина толщиной 0,8.1 мм.

Рис. 1.33. Однородная масса, получившаяся после разминки

Высокая прочность клеевой массы (затвердевание) достигается через 2 часа после размятия двух компонентов. Полное отвердение произойдет через 12 часов; после чего готовое изделие можно обрабатывать даже механически (резать ножовкой по металлу, отбивать уголки зубилом с помощью молотка, шлифовать, работать по изделию напильником, помещать в химическую среду), а также оказывать иные воздействия. Если надо, то можно ускорить процесс отвердения. Для этого надо поместить склеиваемые поверхности (или заготовку из эпоксидной массы) в условия с температурой +70 градусов °С (и выше). Получившиеся из такого материала предметы (см. рис. 2) устойчивы к воздействию жидкостей, в том числе воды, масел, растворителей и др.

Однако многим читателям будет интересна возможная практика применения этого состава, которая по существу не имеет пределов. Настолько универсально можно пользоваться им.

Рис. 1.34. Метод надежного закрепления шлейфа обмена данными на поврежденном разъеме SATA

По стойкости к дальнейшим трениям и механическим воздействиям этот клей напоминает «холодную сварку», настолько надежен и тверд.

Также могут быть и другие различные варианты применения универсального клеевого состава в сельских (дачных) условиях, ибо клеевой состав, предложенный выше, отлично подходит (апробирован) при склеивании фарфора, керамики, дерева, металла, кирпича, камня, бетона, стекловолокна, стекла и фаянса. То есть всего того, что есть на дачном участке. При этом клеевой состав, отвердев, уже не дает усадки и не расширяется. Температура склеиваемых изделий от -50 градусов °С до +150 °C.

На рис. 1.34 показан метод надежного закрепления шлейфа обмена данными на поврежденном разъеме SATA.

Внешние переносные диски не относятся к какой-либо особой категории носителей, их параметры в точности соответствуют внутренним моделям. Технические решения, обеспечивающие переносимость обычных жестких дисков (Mobile Rack), известны давно (благодаря внедрению «противоударных» технологий) и успели завоевать популярность среди массовых пользователей.

Внешний вид может быть разным, в том числе без применения специального бокса, но суть устройства от этого не меняется.

Суть технологии заключается в том, что в корпусе компьютера, в одном из отсеков для внешних устройств, устанавливается разъем, подключенный к интерфейсу IDE и блоку питания. Но сегодня во всех современных ПК устанавливаются разъемы типа SATA, таким образом IDE уже ушел в прошлое. Но как же подключить, к примеру, вполне исправный привод DVD (старый) с разъемом IDE к современной материнской плате. Или наоборот – новый привод DVD с разъемом передачи данных SATA к старой материнской плате, в которой есть только разъем IDE?

Для этого потребуются переходники.

На рис. 1.35 представлен вид на разъем IDE.

Рис. 1.35. Внешний вид разъема IDE

На рис. 1.36 представлена иллюстрация старого привода CD/DVD c подключенным шлейфом IDE.

Рис. 1.36. Вид «старого» привода CD/DVD образца 2008 года c подключенным шлейфом IDE

В отсек на корпусе системного блока ПК (см. рис. 1.37) может вставляться съемный пластиковый контейнер с соответствующим разъемом, внутри которого закреплен жесткий диск.

Рис. 1.37. Корпус системного блока ПК с установленными компонентами функциональных плат

На рис. 1.38 представлен вид корпуса системного блока со снятым оборудованием – перед апгрейдом.

Рис. 1.38. Вид корпуса системного блока со снятым оборудованием перед апгрейдом

При подключении к системе жесткий диск опознается как еще один диск, и его конфигурация происходит автоматически. Если необходимо перенести данные на другой компьютер, они копируются на переносной диск, система выключается, контейнер вынимается из отсека и переезжает в такой же отсек, оснащенный таким же разъемом.

Поддержка USB 2.0 и 3.0 (в современных ПК) обеспечена на всех без исключения компьютерах с системной платой стандарта ATX, однако по скорости работы такое решение не вполне удовлетворяет современным требованиям. К тому же

USB не может обеспечить жесткий диск форм-фактора 3,5 (для системных блоков ПК) достаточным электропитанием и требуется дополнительный кабель и (или) внешний источник питания. Что вполне реализовано в универсальном переходнике, о котором речь шла выше. Он позволяет подключать внешний HDD форм-фактора 3.5 как к ноутбуку (через разъем USB), так и к системному блоку. Причем необходимое питание (+12 В и +5 В) в обоих случаях берется от адаптера переходника.

Если же имеется необходимость в виде внешнего (дополнительного жесткого диска) применить HDD от ноутбука (формфактора 2,5 – без питания 12 В), то диск подключается к ПК (также через переходник), но без включения питания +12 В.

Увы, пока невозможно сказать, какие накопители однозначно лучше и какие надо приобретать.

У каждого типа есть свои преимущества и недостатки. Модели, у которых недостатков больше чем преимуществ почти сразу уходят с рынка. Это косвенный показатель их надежности, производительности и популярности, и он касается всех без исключения производителей HDD, CD и флеш-памяти.

Казалось бы, что среди носителей может быть «тверже» жесткого диска? Однако нашлись другие чемпионы по «твердости». Это устройства, выполненные на микросхемах (кристаллах), не имеющие подвижных частей. Несмотря на разнообразие форм и названий, все они основаны на кристаллах электрически перепрограммируемой флеш-памяти.

В основе работы запоминающей ячейки этого типа лежит физический эффект «Фаули – Норджайма», связанный с лавинной инжекцией зарядов в полевых транзисторах. Содержимое флеш-памяти программируется электрическим способом. Флеш-память читается и записывается байт за байтом. Современные типы флеш-памяти допускают до миллиона циклов перезаписи.

Физический принцип организации ячеек флеш-памяти можно считать одинаковым для всех выпускаемых устройств, как бы они ни назывались. Различаются такие устройства по форм-фактору (интерфейсу) и применяемому контроллеру, что обусловливает разницу в емкости, скорости передачи данных и энергопотреблении.

Особое внимание при выборе и покупке накопителей (любого формата) следует уделить скорости считывания и записи информации. По внешнему виду все карты внутри определенного сегмента одинаковы, их цена также сильно не отличается (отличия за счет производителя и той же скорости обмена данными).

Поэтому на практике за одни и те же деньги можно купить «медленную» флешку (как правило, это детище подпольных или неизвестных фирм типа марки Mr. Flash), которая будет записывать информацию объемом 700 Мб в течение 5 мин. Или гораздо более приемлемый вариант, где время записи того же объема информации составит 1–2 сек. Поэтому при выборе и покупке любой флеш-памяти (что бы ни писали на ее красивой наклейке производители или посредники) рекомендую ее протестировать. Ни один продавец, знающий действительные качества данной флешки и заинтересованный в повышении продаж, от этого не откажется.

CardReader

Большое число несовместимых по физическому интерфейсу твердотельных носителей и иных переносных устройств памяти вызвало появление многоцелевых аппаратов сопряжения компьютеров с внешними носителями, называемыми CardReader.

Лучшие из них позволяют использовать до 54 типов флеш-памяти и микрожесткий диск IBM MicroDrive. Применение таких устройств в домашнем компьютере не оправдано, поскольку большинство моделей цифровых фотокамер могут сопрягаться с компьютером проще – с помощью интерфейса USB.

1.6. Особенности разъемов на материнской плате

Кроме разъемов SATA, IDE и других на любой материнской плате есть главный разъем питания. Это 24-штырьковый разъем, в который подключается кабель от БП. Особенность его в том, что в более старых версиях материнских плат этот разъем содержал всего 20 контактов. Таким образом, не каждый блок питания (что важно при апгрейде) при замене старого оборудования на новое можно подключить к конкретной материнской плате. Вид 24-штырькового разъема – со съемными 4-контактами представлен на рис. 1.39.

Рис. 1.39. Вид 24-штырькового разъема – со съемными 4-контактами

Такой разъем имеют современные блоки питания. И он является универсальным (4 контакта всегда можно снять с основной линейки контактного разъема).

Еще одним нюансом служат слоты под оперативную память, установленные на материнской плате. Таких слотов может быть несколько – в зависимости от конфигурации, производителя и модели материнской платы (см. рис. 1.40).

Рис. 1.40. Вид на слоты для линеек ОЗУ

Тем не менее, и здесь для того, кто хочет заниматься апгрейдом, поджидает ловушка, поставленная техническим прогрессом. Дело в том, что линейки памяти устаревшего типа (популярные 4–5 лет назад) – DDR2 – имеют иные разъемы (предназначены для иных слотов), нежели современный тип памяти DDR3, и тем более – суперсовременный DDR4.

Поэтому установить в слот для старой памяти новую линейку (и наоборот) не получится.

1.7. Особенности и конфигурации оперативной памяти

В настоящее время существуют следующие разновидности DRAM: Fast Page Mode (FPM) и Extended Data Out (EDO), отличающиеся способом доступа к данным и взаимодействием с центральным процессором. Более продвинутыми и технологичными являются DDR SDRAM. Модули памяти выпускаются в виде: DIP (dual in-line package), SOJ (small outline J-lead) и TSOP (thin, small outline package).

DIP – это микросхема с двумя рядами выводов по обе стороны чипа и впаиваемая этими контактами в небольшие отверстия в печатной плате. Изначально модули DIP устанавливались непосредственно в материнскую плату. Однако в настоящее время они используются в первую очередь в кеше второго уровня в устаревших материнских платах и вставляются в панельки, припаянные к материнской плате. SOJ – это «тот же DIP, вид сбоку», потому что их выводы просто загнуты на концах, как буква J. Чипы типа TSOP отличаются небольшой толщиной и имеют контакты, выведенные во все стороны. SOJ и TSOP разработаны для установки на печатных платах. Однако некоторые производители видеокарт монтируют контактные площадки для установки модулей типа SOJ на свои изделия. Производители наносят на каждую микросхему маркировку, включающую название производителя, конфигурацию чипа, скорость доступа и дату производства. Эта маркировка наносится не на поверхность, а внедрена в пластмассовый корпус чипа. Единственный способ удалить эту маркировку – спилить ее шкуркой или напильником. Далее на чип наносится защитное покрытие, придающее ему презентабельный вид. Кроме того, некоторые производители наносят на верхнюю часть микросхемы небольшую рельефную точку для обозначения первого вывода чипа и для идентификации перемаркировок, выполненных кустарно.

Первое число маркировки у некоторых производителей указывает на общее количество ячеек в чипе, а второе – на число бит в ячейке. Число бит на ячейку также влияет на то, сколько бит передается одновременно при обращении к ней. Ячейки в чипе расположены подобно двумерному массиву, доступ к ним осуществляется указанием номеров колонки и ряда. Каждая колонка содержит дополнительные схемы для усиления сигнала, выбора и перезарядки. Во время операции чтения каждый выбранный бит посылается на соответствующий усилитель, после чего он попадает в линию ввода/вывода. Во время операции записи все происходит с точностью до наоборот. Ячейки DRAM быстро теряют данные, хранимые в них, они должны регулярно обновляться. Это называется refresh, а число рядов, обновляемых за один цикл – refresh rate (частота регенерации). При выполнении операции чтения регенерация выполняется автоматически, полученные на усилителе сигнала данные тут же записываются обратно. Этот алгоритм позволяет уменьшить число требуемых регенераций и увеличить быстродействие. Скорость работы чипа асинхронной памяти измеряется в наносекундах (ns). Сейчас основные скорости микросхем, присутствующих на рынке, – от 20 до 1 ns. Частота шины ввода/вывода – узкое место для большинства компьютеров, ограничивающее функции современных систем.

Современные печатные платы модулей (линеек) памяти состоят из нескольких слоев. Сигналы, питание и масса разведены по разным слоям для защиты и разделения. Стандартные печатные платы имеют четыре слоя, однако отдельные производители плат памяти (к примеру, NEC, Samsung, Century, Unigen и Micron) используют шестислойные печатные платы. Пока идут споры, действительно ли это лучше, теория говорит, что два дополнительных слоя улучшает разделение линий данных, уменьшает возможность возникновения шумов и перетекания сигнала между линиями. Следует обратить внимание на разводку и материал, из которого изготовлена печатная плата. Так, четырехслойная плата сделана с двумя сигнальными слоями с внешних сторон, питанием и массой – внутри. Это обеспечивает легкий доступ к сигнальным линиям, к примеру, при ремонте. К сожалению, такая архитектура плохо защищена от шумов, возникающих снаружи и внутри. Лучшая конфигурация – расположение сигнальных слоев между слоями массы и питания, что позволяет защититься от внешних шумов и предотвратить внутренние шумы от смежных модулей.

Многие пользователи уверены, что модули памяти, которые они приобретают, произведены такими производителями полупроводников как Texas Instruments, Micron, NEC, Samsung, Toshiba, Motorola и т. д., чья маркировка стоит на чипах. Иногда это так, но существует множество производителей модулей памяти, которые сами чипов не производят. Вместо этого они приобретают компоненты для производства модулей памяти либо у производителей, либо у посредников. Случается, такие сборщики приклеивают наклейки на готовые модули для своей идентификации. Хотя нередко можно встретить модули вообще без опознавательных знаков, они сделаны третьими производителями. Крупные производители модулей памяти имеют контракты с производителями чипов для получения высококачественных микросхем класса А. Обычно имя производителя микросхемы остается, однако некоторые производители модулей памяти имеют специальные договоренности, по которым производители микросхем наносят их маркировку вместо своей. Это – фабричная перемаркировка, никак не сказывающаяся на качестве чипа.

Модули памяти могут быть выполнены в виде SIPP (Single In-line Pin Package), SIMM (Single In-line Memory Module), DIMM (Dual In-line Memory Module) или SO DIMM (Small Outline DIMM). Наиболее употребительны сегодня модули DIMM. SO DIMM используется в ноутбуках. Выводы (контакты) модулей памяти могут быть позолочены или с оловянным покрытием в зависимости от материала, из которого выполнен слот для памяти. Для лучшей совместимости следует стремиться использовать модули памяти и слоты с покрытием из одинакового материала. Модули DIMM подразделяются по напряжению питания и алгоритму работы. Стандартными для PC является небуферизированные модули с напряжением питания 3,3 В и менее, поэтому другие на рынке практически отсутствуют.

Внимание, важно!

Установка большого количества чипов на один модуль может привести к его перегреву и выходу из строя всего модуля.

Время SDRAM и RDRAM структур в модулях памяти уже ушло. Synchronous DRAM II, или DDR (Double Data Rate – удвоенная скорость передачи данных) II и III – соответственно вчерашнее и сегодняшнее поколение существующей SDRAM. Уже давно, еще со времен 486 процессоров, отставание скорости системной шины PC от скорости убыстряющихся CPU все более увеличивалось. Именно тогда Intel впервые отказался от частоты процессоров, синхронной с частотой системной шины, и применил технологию умножения частоты FSB. Этот факт отразился даже в названии – 486DX2. Хотя частота системной шины осталась той же, несмотря на название, производительность процессора выросла почти вдвое.

В дальнейшем разброд в тактовой частоте различных системных компонентов только увеличивался: в то время как частота системной шины выросла сначала до 66 МГц, а затем и до 100, шина PCI осталась все на тех же давних 33 МГц, для AGP стандартной является 66 МГц и т. д. Шина памяти же до самого последнего времени оставалась синхронной с системной шиной (название обязывает – Synchronous DRAM, SDRAM). Так появились спецификации PC66, затем PC100, потом, с несколько большими организационными усилиями, PC133 SDRAM. Однако за то время, за которое частота шины памяти увеличилась на треть и, соответственно, на столько же возросла ее пропускная способность (с 800 Мбайт/с до 1,064 Мбайт/с), частота процессоров увеличилась в два с половиной раза – с 400 МГц до 1 ГГц. Наблюдается некоторый дисбаланс, не так ли? Пропускная способность PC133 SDRAM составляет лишь 1,064 Мбайт/с, тогда как сегодняшним PC требуется по крайней мере: 1 Гбайт/с для процессора с частотой системной шины 133 МГц, столько же – для графической шины AGP 4X, 132 Мбайт/с для 33 МГц шины PCI. То есть около 2.1 Гбайт/с, как и говорилось только что, дисбаланс более чем в два раза.

Дальнейшее увеличение частоты SDRAM при современном техническом уровне оснащения ее производителей невозможно: уже 1 ГГц SDRAM получалась слишком дорогой, особенно с учетом сегодняшних объемов оперативной памяти в ПК. В то же время отказываться от синхронизации шины памяти с системной шиной по ряду причин не хотелось бы. Технологии, пытающиеся залатать SDRAM путем добавления кэша SRAM, вроде ESDRAM, или же путем оптимизации ее работы, вроде VCM SDRAM, не помогли. На выручку пришла популярная в последнее время в компонентах PC технология передачи данных одновременно по двум фронтам сигнала, когда за один такт передаются сразу два пакета данных. В случае с используемой сегодня 64-бит шиной – это два 8-байтных пакета, 16 байт за такт. Или в случае с той же 133 МГц шиной, уже не 1,064, а 2,128 Мбайт/с. Те самые 2.1 Гбайт/с, что и требуются для сегодняшних PC.

Модули памяти DIMM DDR SDRAM долгое время востребовать было некому – весь вопрос встал за чипсетами, обладающими поддержкой этого типа памяти и, соответственно, за материнскими платами на базе этих чипсетов. Так в 2004 г. на рынок вышел стандарт DDR-II.

Скорость DDR-II чипов начиналась с 200 МГц, но за счет того, что была организована передача 4 пакетов данных за такт, их пропускная способность уже тогда составила 6.4 Гбайт/с. Модули на этих чипах, как и модули на чипах DDR, также имели и имеют свой собственный форм-фактор (230 контактов), и при появлении DDR-III стандарта потребовались и новые чипсеты. Вот почему при всем желании на относительно старых материнских платах, вроде Asus PL5 – xxx для чипсета CPU «775», нельзя установить DDR3 вместо старой DDR2, в связи с чем и приходится под старую материнскую плату искать старую DDR-память. А новая уже не выпускается (не выгодно производителю, устремленному на новые горизонты прогресса). При замене старой линейки ОЗУ (формата DDR2) на такой же формат не исключены проблемы из-за неисправности ОЗУ, бывшей в употреблении ранее. В этом и состоит проблема замены старого оборудования на не менее старое, но снятое с другого ПК.