Виды форматирования жёсткого диска

Форматирование диска — программный процесс разметки области хранения данных электронных носителей информации, расположенной на магнитной поверхности (жёсткие диски, дискеты), оптических носителях (CD/DVD/Blu-ray-диски), твердотельных накопителях (флеш-память, SSD) и др. Существуют разные способы этого процесса.

 

Само форматирование заключается в создании (формировании) структур доступа к данным, например, структур файловой системы. При этом возможность прямого доступа к находящейся на носителе информации теряется, часть ее безвозвратно уничтожается. Некоторые программные утилиты дают возможность восстановить некоторую часть (обычно — большую) информации с отформатированных носителей. В процессе форматирования также может проверяться и исправляться целостность носителя.

Форматирование жесткого диска включает в себя три этапа:

Низкоуровневое форматирование. Это базовая разметка области хранения данных, которая выполняется на заводе-изготовителе в качестве одной из заключительных операций изготовления устройства хранения данных. При этом процессе в области хранения данных создаются физические структуры: треки (дорожки), сектора, при необходимости записывается программная управляющая информация. Впоследствии в подавляющем большинстве случаев эта разметка остается неизменной за все время существования носителя.

Разбиение на разделы. Этот процесс разбивает объём винчестера на логические диски (например, C:D:). Это осуществляется с помощью встроенных служб самой операционной системы или соответствующими утилитами сторонних производителей метод разбиения существенно зависит от типа операционной системы. Этот шаг принципиально необязателен (если его пропустить весь объем носителя будет состоять из одного раздела), но в виду очень больших объемов современных жестких дисков (до 4 000 Гб) их разбиение на логические разделы обычно осуществляется.

Высокоуровневое форматирование. Этот процесс записывает (формирует) логические структуры, ответственные за правильное хранение файлов (файловые таблицы), а также, в некоторых случаях, загрузочные файлы для разделов, имеющих статус активных. Это форматирование можно разделить на два вида: быстрое и полное. При быстром форматировании перезаписывается лишь таблица файловой системы, при полном — сначала производится верификация (проверка) физической поверхности носителя, при необходимости исправляются поврежденные сектора, т.е. участки оптической поверхности, имеющие физические повреждения (маркируются как неисправные, что исключает в последующем запись в них информации), а уже потом производится запись таблицы файловой системы.

 

Источник бесперебойного питания, (ИБП) - источник вторичного электропитания, автоматическое устройство, назначение которого – обеспечение бесперебойной работы компьютеров, позволяющее подключенному к ИБП оборудованию при пропадании электрического тока или при выходе его параметров за допустимые нормы, некоторое непродолжительное время (как правило — до 10-15 минут) продолжить работу.

 

Кроме компьютеров, ИБП могут обеспечивать питанием и другую электронику, критичную к наличию питания с нормальными параметрами электропитающей сети, например схемы управления отопительными котлами. ИБП способен корректировать параметры (напряжение, частоту) выходной сети.

 

Монитор — конструктивно законченное устройство, предназначенное для визуального отображения информации.

Современный монитор состоит из экрана (дисплея), блока питания, плат управления и корпуса. Информация для отображения на мониторе поступает с электронного устройства, формирующего видеосигнал (в компьютере — видеокарта).

 

Типы экранов мониторов:

· Кинескопные (ЭЛТ) - на основе электронно-лучевой трубки. Ныне морально устарели и мало где используются.

· Плазменные (PDP) - основаны на явлении свечения люминофора под воздействием ультрафиолетовых лучей, возникающих при электрическом разряде в ионизированном газе, иначе говоря, в плазме.

· Жидкокристаллические (LCD) - плоский дисплей на основе жидких кристаллов.

Основные параметры мониторов:

 

· Соотношение сторон экрана — отношение ширины экрана к его высоте. К примеру, стандартный (4:3), широкоформатный (16:9, 16:10).

· Размер экрана — определяется длиной диагонали, обычно выраженной в дюймах.

· Разрешение — число пикселей по горизонтали и вертикали

· Глубина цвета — количество бит на кодирование одного пикселя (от монохромного до 32-битного)

· Частота обновления экрана (Гц)

· Время отклика — минимальное время, необходимое пикселю для изменения своей яркости.

· Угол обзора

 

10.Процессоры Intel, AMD. Устройство процессора, скорость процессора и архитектура процессора.

Центральный процессор (CPU) — электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера.

Внешне представляет собой кремневую пластинку с миллионами и миллиардами (на сегодняшний день) транзисторов и каналов для прохождения сигналов.Назначение процессора – это автоматическое выполнение программы. Другими словами, он является основным компонентом любого компьютера.

Устройство процессора:

Ключевыми компонентами процессора являются арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистры и устройство управления. АЛУ выполнят основные математические и логические операции. Все вычисления производятся в двоичной системе счисления. От устройства управления зависит согласованность работы частей самого процессора и его связь с другими (внешними для него) устройствами. В регистрах временно хранятся текущая команда, исходные, промежуточные и конечные данные (результат вычислений АЛУ). Разрядность всех регистров одинакова.

Кэш данных и команд хранит часто используемые данные и команды. Обращение в кэш происходит намного быстрее, чем в оперативную память, поэтому, чем он больше, тем лучше.

Работа процессора

Работает процессор под управлением программы, находящейся в оперативной памяти.

(Работа процессора сложнее, чем это изображено на схеме выше. Например, данные и команды попадают в кэш не сразу из оперативной памяти, а через блок предварительной выборки, который не изображен на схеме. Также не изображен декодирующий блок, осуществляющий преобразование данных и команд в двоичную форму, только после чего с ними может работать процессор.)

Блок управления помимо прочего отвечает за вызов очередной команды и определение ее типа.

Арифметико-логическое устройство, получив данные и команду, выполняет указанную операцию и записывает результат в один из свободных регистров.

Текущая команда находится в специально для нее отведенном регистре команд. В процессе работы с текущей командой увеличивается значение так называемого счетчика команд, который теперь указывает на следующую команду (если, конечно, не было команды перехода или останова).

Часто команду представляют как структуру, состоящую из записи операции (которую требуется выполнить) и адресов ячеек исходных данных и результата. По адресам указанным в команде берутся данные и помещаются в обычные регистры (в смысле не в регистр команды), получившийся результат тоже сначала оказывается в регистре, а уж потом перемещается по своему адресу, указанному в команде.

Характеристики процессора

Тактовая частота процессора на сегодняшний день измеряется в гигагерцах (ГГц), Ранее измерялось в мегагерцах (МГц). 1МГц = 1 миллиону тактов в секунду.

 

Процессор «общается» с другими устройствами (оперативной памятью) с помощью шин данных, адреса и управления. Разрядность шин всегда кратна 8 (понятно почему, если мы имеем дело с байтами), изменчива в ходе исторического развития компьютерной техники и различна для разных моделей, а также не одинакова для шины данных и адресной шины.

 

Разрядность шины данных говорит о том, какое количество информации (сколько байт) можно передать за раз (за такт). От разрядности шины адреса зависит максимальный объем оперативной памяти, с которым процессор может работать вообще.

 

На мощность (производительность) процессора влияют не только его тактовая частота и разрядность шины данных, также важное значение имеет объем кэш-памяти.

 

Наиболее популярные процессоры сегодня производят фирмы Intel и AMD.

 

Большинство процессоров, используемых в настоящее время, являются Intel-совместимыми, то есть имеют набор инструкций и интерфейсы программирования, сходные с используемыми в процессорах компании Intel.

 

ПримерыпроцессоровIntel:8086, i286, i386, i486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Celeron, Pentium 4, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core i3, Core i5, Core i7.

 

ПримерыпроцессоровAMD: Athlon, Duron, Sempron, Athlon 64, Athlon 64 X2, Phenom, Opteron.

 

11.Характеристики, версии USB, скорости, кабели и разъемы. Режимы передачи.

 

USB («универсальная последовательная шина») — последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике.

 

Для подключения периферийных устройств к шине USB используется четырёхпроводной кабель, при этом два провода (витая пара) в дифференциальном включении используются для приёма и передачи данных, а два провода — для питания периферийного устройства(USB 2.0). Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания (максимальная сила тока, потребляемого устройством по линиям питания шины USB, не должна превышать 500 мА, у USB 3.0 — 900 мА).

 

С помощью кабелей формируется интерфейс между USB-устройствами и USB-хостом. В качестве хоста выступает программно-управляемый USB-контроллер, который обеспечивает функциональность всего интерфейса. Контроллер, как правило, интегрирован в микросхему южного моста, хотя может быть исполнен и в отдельном корпусе. Соединение контроллера с внешними устройствами происходит через USB-концентратор (другие названия — хаб, разветвитель). В силу того, что USB-шина имеет древовидную топологию, концентратор самого верхнего уровня называется корневым (roothub). Он встроен в USB-контроллер и является его неотъемлемой частью.

 

Для подключения внешних устройств к USB-концентратору в нем предусмотрены порты, заканчивающиеся разъёмами. К разъёмам с помощью кабельного хозяйства могут подключаться USB-устройства, либо USB-хабы нижних уровней. Такие хабы — активные электронные устройства (пассивных не бывает), обслуживающие несколько собственных USB-портов. С помощью USB-концентраторов допускается до пяти уровней каскадирования, не считая корневого.

 

USB поддерживает «горячее» подключение и отключение устройств. Это достигнуто увеличенной длиной заземляющего контакта разъёма по отношению к сигнальным. При подключении разъёма USB первыми замыкаются заземляющие контакты, потенциалы корпусов двух устройств становятся равны и дальнейшее соединение сигнальных проводников не приводит к перенапряжениям, даже если устройства питаются от разных фаз силовой трёхфазной сети.

 

Различия версий:

Версия USB	Сила тока	Теоритическая скорость	Реальная скорость
USB 1.0	500mA	96МБ/сек	20 Мбайт/с
USB 2.0	500mA	480МБ/сек	60 Мбайт/с
USB 3.0	900mA	4.8ГБ/сек	560 Мбайт/с

 

12Характеристики и выбор корпусов и блоков питания.

 

Основная характеристика корпуса – форм фактор. От него зависит циркуляция воздушных потоков (охлаждение), форм фактор материнской платы которую можно вместить в корпус, кол-во слотов для внедрения жёстких дисков и дисководов и т.д.

Рассмотрим основные форм факторы корпуса:

Full Tower

Размеры корпуса: ширина 15-20см, высота 50-60см.

Такой корпус имеет от 4 до 9 отсеков для устройств 5.25 дюймов (пример: привод DVD-ROM), от 6 до 12 отсеков под устройства 3,5 дюймов (пример: жесткий диск), имеет возможность для установки семи карт расширения (например, TV-тюнер, звуковая карта). Так же такой корпус вмещает полноразмерную системную плату ATX. Предназначен для мощных конфигураций комплектующих, позволяет создать эффективную систему рассеивания тепла.

 

Mid Tower

Размеры корпуса: ширина 15-20см, высота 43-45см.

Самый распространенный форм фактор среди домашних настольных компьютеров. Такие корпуса способны вместить системную плату ATX, полноразмерный блок питания, несколько жестких дисков. Универсальный корпус - размеры приемлемые и для высокопроизводительных ПК, и для обычного среднего домашнего компьютера.

 

Mini Tower:

Размер корпуса: ширина 15-20см, высота 33-35см.

Из-за своих маленьких размеров они позволяют устанавливать немного: (1 оптический привод, 1-2 жестких диска и примерно 4 слота расширения). Используется в основном в офисах или на предприятиях, где не требуется работа с ресурсоёмкими приложениями. Из-за плохой циркуляции воздуха, а так же ограничений в размерах периферийных устройств, на базе этого форм фактора очень сложно создать высокопроизводительный ПК.

 

Small Form Factor:

Размер корпуса: ширина 20 см, высота 18-23 см.

Один из самых малых форм факторов. Позволяет вместить максимум 2 слота расширения,  жесткий диск и компактный блок питания. Так-же как и MiniTowerприменяется в основном на предприятиях или офисах, где не требуется работа с ресурсоёмкими приложениями. Чаще всего используется интегрированное графическое обеспечение.

 

Блоки питания

Блок питания снабжает узлы компьютера электрической энергией. В его задачу входит преобразование сетевого напряжения до заданных значений, их стабилизация и защита от незначительных помех питающего напряжения.

 

Основная характеристика блока питания – мощность. Часто обозначают на этикетке большим шрифтом. Мощность блока питания, характеризует, сколько он может отдать электрической энергии подключаемым к нему приборам (материнская плата, видеокарта, жесткий диск и др.).

 

Для офисного пк, использующего интегрированную видео карту вполне достаточно блока питания с мощностью 350 Вт. При более сложной конфигурации блок питания чаще всего подбирается в зависимости от видеокарты, а так же от кол-ва дисководов, жёстких дисков и других периферийных устройств.

Для подключения основного питания материнской платы используется 24 контактный разъём ATXи4х контактный ATX PS. Для подключения различных периферийных устройств (жёстких дисков, дисководов) используются разъёмы SATA и Molex.

 

13.Выбор и замена оперативной памяти и жёсткого диска.

Со временем любая техника морально устаревает и уже не может соответствовать требованиям нового программного обеспечения. Если 13 лет назад операционная система занимала всего 200МБ места на жёстком диске, и требовала 32мб оперативной памяти, то сейчас, к примеру, Windows 7 требуют уже около 25ГБ свободного места на жёстком диске и 1ГБ оперативной памяти для стабильной работы. Требование к ресурсам ПК постоянно возрастает, и рано или поздно настанет момент, когда необходимо будет либо модернизировать компьютер (если есть такая возможность) либо покупать новый.

 

Рассмотрим самый простой апгрейд системного блока – замену оперативной памяти и жёсткого диска.

 

Оперативная память

Стоит сразу отметить всеобщее заблуждение – чем объём памяти больше, тем лучше. Это не всегда так. На текущий момент, для работы домашнего компьютера, даже игрового, не имеет особого смысла использования более 4ГБ оперативной памяти. Гораздо более важная характеристика – частота оперативной памяти.

 

На данный момент на рынке существуют 3 стандарта оперативной памяти:

· DDR – морально устаревший, но всё ещё встречающийся в старых персональных компьютерах.

· DDR2

· DDR3 – последнее поколение оперативной памяти.

· DDR4 – в разработке. Ожидается выход на рынок в конце 2013 года.

 

Перед тем как приобретать оперативную память, необходимо узнать какой стандарт поддерживает ваша материнская плата. Самый простой способ это сделать – зайти на сайт производителя вашей материнской платы и найти её по модели (указана на упаковке и на самой плате).Визуально же, стандарты различаются только позицией засечки:

Жёсткий диск

Жёсткий диск подбирается в зависимости от наличия на материнской плате разъёмаATA(IDE)или/иSATA.А также от наличия соответствующих разъёмов в блоке питанияMolex(для IDE), SATA. При отсутствии на блоке питания SATA, вы всегда можете приобрести переходник с Molexна SATA, но вот переходника с SATAна Molexне существует.

 

IDE уже морально устарел и встречается только в старых моделях компьютеров. Жёсткий с таким интерфейсом сейчас сложно найти, и покупать его стоит только при отсутствии интерфейса SATA.

 

Основные характеристики жёсткого диска:

Скорость вращения шпинделя. Характеризует скорость передачи данных и напрямую определяет производительность. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 5400, 5900, 7200 и 10 000 (персональные компьютеры), 10 000 и 15 000 об/мин (сервера и высокопроизводительные рабочие станции).

Чем выше это значение, тем выше производительность.

 

Время произвольного доступа. Измеряется в мили-секундах и показывает среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска. Чем меньше это значение – тем лучше.

 

Объём буфера (кэш) — буфером называется промежуточная память, предназначенная для “сглаживания” различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. Использование кэша увеличивает быстродействие любого жесткого диска, уменьшая количество физических обращений к нему, т.е. когда происходит запрос к информации, контроллер накопителя в первую очередь проверяет, находятся ли запрашиваемые данные в кэше, и, если это так, то мгновенно выдает их компьютеру, не производя физический доступ к поверхности. В современных дисках он обычно варьируется от 8 до 64 Мб.

 

Объём жёсткого диска (также используются термины размер, ёмкость) — максимальное количество информации, которое способен вместить жёсткий диск.

 

При покупке жесткого диска, прежде всего надо ориентироваться на скорость шпинделя и размер кэша. Далее обращать внимание на время произвольного доступа, а так же выбирайте необходимый вам объём. Жёсткие диски больших объемов отличаются сниженной производительностью, тепловыделением и надежностью.

 

Если вам важна скорость загрузки ОС, и скорость чтения/записи информации с жёсткого диска, вам стоит присмотреться к SSD. Это аналог HDD, но в качестве носителя информации выступает не диск, а флеш память. К сожалению, они заметно дороже, чем HDD, и ограничены по объёму (на текущий момент максимальный размер SSD 512GB).

Вы можете купить SSD небольшого объёма и установить на него операционную систему, а в качестве носителя вашей информации использовать обычный HDD. Скорость загрузки приложений и ОС при этом весомо увеличиться.

 

 

14.Выбор и замена процессора.

 

В мы уже рассмотрели простую модернизацию ПК – замену оперативной памяти и жёсткого диска. Сейчас же давайте рассмотрим более сложный компонент – центральный процессор.

 

Сокет

Процессор устанавливается в специальный раздел на материнской плате – гнездо или, как его называют, Socket (сокет). Номер сокета на материнской плате должен совпадать с номером сокета процессора. Узнать какой сокет используется в вашей материнской плате можно на сайте производителя.

 

Тактовая частота процессора

Это количество производимых операций/вычислений в единицу времени (измеряется в Гц).

 

Разрядность

Также является одной из важнейших характеристик производительности процессора и показывает количество бит, обработанных процессором за один такт. Сейчас на рынке доступны 32,64,128 битные процессоры. Разрядность процессора должна поддерживаться используемой вами OC. Чтобы узнать, какая разрядность у вашей системы зайдите в свойства системы и найдите строку «Тип системы».

 

Внимание! 86 битных процессоров не существует, маркировкой x 86 обозначаются 32 битные процессоры.

 

Количество ядер

Большое кол-во ядер в процессоре позволяет повысить производительность в определённых приложениях (возрастёт ли производительность зависит от того, может ли программа работать в несколько потоков). Для стандартного офисного ПК вполне достаточно 2х ядер. Если же компьютер используется как мидийая или игровая платформа – чем больше ядер, тем лучше.

 

Кэш-память

Кэш-память – это область процессорного кристалла, в которой обрабатываются и хранятся промежуточные данные между процессорными ядрами, оперативной памятью и другими шинами. Другими словами – это сверхбыстрый энергозависимый буфер, позволяющий быстро получить доступ к часто используемым данным.

 

Кэш-память чаще всего имеет трехуровневую организацию (Иногда двухуровневую):

· L1 – кэш первого уровня. Самый маленький (по объему, 16—128 Кбайт) и очень быстрый, зачастую он работает на частоте самого CPU. Имеет высокую пропускную способность и процессорные ядра работают с ним напрямую.

· L2 – медленней, но больше чем L1 по объему.

· L3 – самый объемный кэш (от 6 до 16 Мб).

 

Если вы подбираете процессор для офисного пк, можете игнорировать этот параметр. Разработчики изначально подбирают кэш память оптимальную для процессора. Если же вы используете ресурсоёмкие приложения, то лучше всего выбирать процессор с большим объёмом кэш памяти третьего уровня. (16 мб).

 

А теперь рассмотрим различные фирменные технологии производителей:

 

AMD:

· 3DNow!, SSE (инструкции) – ускорение работы в мультимедиа вычислениях;

· AMD64 – работа с 64-битными инструкциями, а также с 32-битными архитектурами;

· AMD Turbo Core – аналог Intel Turbo Boost;

· Cool’n’Quiet – снижение энергопотребления за счет уменьшения множителя и напряжения на ядре.

 

Intel:

· HyperThreading (гиперпоточность) – создание для каждого физического ядра по два виртуальных (логических), вычислительных;

· Intel TurboBoost – повышение частоты ЦП в зависимости от загруженности ядер;

· Intel VirtualizationTechnology – запуск нескольких ОС одновременно без потери производительности.

 

 

15.Выбор и замена видео карты.

В первую очередь, сейчас под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором — графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера.

Современная видеокарта состоит из 6 частей:

Графический процессор: занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства.

Видеоконтроллер: отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. Кроме этого, обычно присутствуют контроллер внешней шины данных (например, PCI или AGP), контроллер внутренней шины данных и контроллер видеопамяти.

Видео-ПЗУ: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в которое записаны BIOS видеокарты, экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую — к нему обращается только центральный процессор. BIOS обеспечивает инициализацию и работу видеокарты до загрузки основной операционной системы, задаёт все низкоуровневые параметры видеокарты, в том числе рабочие частоты и питающие напряжения графического процессора и видеопамяти, тайминги памяти.

Видеопамять: выполняет роль буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора. В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте. Современные видеокарты комплектуются памятью типа DDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5.

Цифро-аналоговый преобразователь: служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор. Возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами RAMDAC.

Коннектор: В настоящее время платы оснащают разъёмами DVI или HDMI, либо DisplayPort в количестве от одного до трёх (некоторые видеокарты ATi последнего поколения оснащаются шестью коннекторами). Порты DVI и HDMI являются эволюционными стадиями развития стандарта передачи видеосигнала, поэтому для соединения устройств с этими типами портов возможно использование переходников. Порт DVI-I также включает аналоговые сигналы, позволяющие подключить монитор через переходник на старый разъём D-SUB (DVI-D не позволяет этого сделать). DisplayPort позволяет подключать до четырёх устройств, в том числе аудиоустройства, USB-концентраторы и иные устройства ввода-вывода.