И где же революция?

На самом деле о какой-либо революции говорить пока рано. Скорее речь может идти лишь о назревшей революционной ситуации, поводом для которой послужило объявление компанией Sony – одного из двух ведущих поставщиков LCD-матриц для проекторов и проекционных телевизоров – о прекращении продажи названных компонентов сторонним производителям. Отныне японская компания будет использовать их только в собственных аппаратах. И хотя о том, что Sony намерена прекратить продажи проекционных LCD-матриц другим производителям проекторов стало известно еще в конце сентября прошлого года, шума воплощение объявленных планов наделало не мало. Шутка ли, ведь это сделал ни кто-нибудь, а второй по размерам игрок на рынке. По разным оценкам доля компании Sony на рынке элементной базы для проекторов составляет от 33 до 40% всех мировых поставок.

Результатом новой политики японского электронного гиганта стало появление большого числа мнений о будущем рынка. Многие заговорили о кончине LCD-технологии как решения для проекторов, кто-то предрекал глобальную миграцию производителей проекторов с LCD-матриц на DMD-чипы. Но первый и, пожалуй, главный вопрос, возникающий у всех, кто следит за событиями на рынке, касается причин подобного решения. Одну из них в свое время изложил маркетинг-менеджер Sony Эйджи Ватанабе (Eiji Watanabe). По его словам, доходность данного направления, которое было открыто в 1998 году, так и не вышла на запланированный уровень. Контрмеры, предпринимаемые компанией, не смогли принести должный эффект и увеличить объемы сбыта. Кроме того, на фоне постоянного удешевления компонентов достичь приемлемых показателей прибыли так и не удавалось.

Но стоит ли доверять словам Эйджи Ватанабе в свете того, что в индустрии LCD-матриц для проекторов трудятся и другие компании, в частности – лидер рынка, компания Epson, на чью долю приходится от 50 до 57% поставок ЖК-матриц для проекторов. Вряд ли эта японская компания работает себе в ущерб. Кроме того, стоит сказать, что Sony сегодня весьма активно работает над новыми ЖК-матрицами, получившими название SXRD (Silicon X-tal Reflective Display).
Первые проекторы эксклюзивной серии Qualia, созданные на базе этой технологии, уже увидели свет в прошлом году. Весьма вероятно, что, сокращая производство и поставляя HTPS LCD исключительно для внутренних нужд, компания таким образом пытается расчистить дорогу на рынок своему новому детищу.

Как бы там ни было, а последствия от решения Sony уже начинают проявляться. Ее бывшие клиенты, среди которых, по некоторым данным, фигурируют NEC, Sanyo, Sharp, BenQ, InFocus, Hitachi и другие изготовители проекционного оборудования, пытаются решить проблему поставщика LCD-матриц с помощью Epson. Ранее в линейках этих компаний были не только проекторы с матрицами последней, но и аппараты с ЖК-дисплеями Sony. Так распределялись риски, связанные с возможной задержкой поставок от того или другого производителя. Теперь работать приходится на один фронт, и многих подобная ситуация, естественно, не устраивает, ведь в прошлом лидер рынка, а ныне – «без пяти минут монополист» волен самостоятельно формировать ценовую политику на эти элементы.

Тем временем Epson в августе 2003-го продолжала строительство своего нового завода на острове Хоккайдо (Япония), начатое еще двумя годами ранее и приостановленное из-за недостатка инвестиций. Объемы выпуска на предприятии должны составить около 13 тыс. 0,5-1,4-дюймовых матриц в месяц. По заверениям представителя Epson Сатофуми Коике (Satofumi Koike), его компания не собирается сворачивать этот бизнес. Для Epson он остается прибыльным даже несмотря на то, что цены на ЖК-матрицы продолжают снижаться и ее фабрики расположены в Японии — стране с не самыми дешевыми инфраструктурой и рабочей силой. По данным из индустриальных источников, Epson начала получать запросы от клиентов Sony еще в октябре 2003-го, однако имеющиеся у первой мощности не смогут удовлетворить столь резко возросший спрос. Подавляющую часть заявок, по словам Коике, компания рассмотрит лишь осенью-зимой текущего года, когда ее новый завод начнет функционировать.

При столь явной угрозе дефицита ЖК-матриц на протяжении как минимум полугода остается предположить, что доля DLP-проекторов при очередных обновлениях линеек будет стремительно увеличиваться практически у всех их поставщиков.

Такая же участь постигнет, скорее всего, и проекционные ЖК-телевизоры, правда, здесь нехватка матриц не окажется столь ощутимой: сейчас основная часть данных устройств собирается на базе ЭЛТ. Поскольку ожидать расширения выпуска ЖК-матриц от мелких поставщиков, таких, как Aurora и CRL, пока не приходится, не исключено, что в скором времени место Sony займут новые компании. Среди наиболее вероятных кандидатов называют Sharp и Sanyo, которые ранее уже пытались организовать производство и выйти на массовый рынок с этими компонентами, однако не очень удачно. В любом случае предстоящий год для проекционного рынка станет очень трудным с точки зрения конкуренции и поэтому весьма богатым на события.

Ну а пока первой реакцией на заявление Sony можно считать, ответ компании Philips, которая 31 марта, за день до официального прекращения отгрузок ЖК-матриц Sony, объявила о своем решении прекратить производство мультимедийных проекторов и уйти из этого бизнеса. По мнению компании, в настоящее время на проекционном рынке назревает интеграция производителей данных устройств, и потому конкуренция в ближайшее время будет слишком жесткой. Свернув проекционный бизнес, Philips планирует сконцентрироваться на тех направлениях, где занимает сегодня лидирующие позиции. К таковым, по ее мнению, относится производство LCD TFT-матриц (совместно с LG), плазменных дисплеев и LСoS-панелей. На последние компания делает особую ставку, учитывая активно растущий интерес к проекционным телевизорам на базе этой технологии. Как отмечают представители компании, такое решение приведет к сокращению примерно 270 рабочих мест. С февраля Philips начала уменьшать поставки проекторов в США, а к III кварталу 2004 года планирует полностью остановить производство по всему миру. Между тем она обещает выполнить все свои гарантийные обязательства перед нынешними пользователями проекторов. О том, касается ли решение Philips ее направления по выпуску проекционных ламп, пока не сообщается. Напомним, что сегодня компании принадлежит, по разным оценкам, от 70 до 80% мирового рынка этих компонентов.

document.write('

Новости мира IT:

02.08 - Компания HP открыла базовые приложения мобильной платформы webOS02.08 - Релиз KDE SC 4.902.08 - Fujitsu, NTT DoCoMo и NEC создали предприятие по разработке мобильных чипов02.08 - Seagate выпустит гибридные накопители корпоративного класса02.08 - ПК-рынок вырос почти на 12 процентов01.08 - Google представила релиз web-браузера Chrome 2101.08 - Представлена энергоэффективная WORM-память, производимая по рулонной технологии01.08 - Google откладывает начало поставок медиаплеера Nexus Q01.08 - Microsoft запустила новый почтовый сервис Outlook.com01.08 - Путин: РФ в будущем может перейти на электронную идентификацию граждан01.08 - Apple представит iPhone нового поколения 12 сентября01.08 - Смартфоны позаботятся о безопасности водителей01.08 - Квартальная прибыль Seagate выросла в девять раз01.08 - «Карта Интернета» расскажет о связях между сайтами01.08 - Яндекс объявляет финансовые результаты за II квартал 2012 года31.07 - Новую Mac OS X загрузили три миллиона раз за четыре дня31.07 - Мобильная Opera набрала 200 миллионов пользователей31.07 - Nokia свернула производство телефонов в Финляндии31.07 - В Twitter насчитали полмиллиарда пользователей31.07 - Debian 8.0 присвоено имя "Jessie". Релизу Debian 7.0 мешает большое число блокирующих ошибок

Архив новостей

Последние комментарии:

К 2017 году Android займёт половину мирового рынка смартфонов (66)

2 Август, 17:53

Глава Valve назвал Windows 8 "катастрофой" (19)

2 Август, 17:51

Nokia сдаёт позиции на рынке смартфонов (34)

2 Август, 15:40

Неудачные инвестиции обойдутся Microsoft в 6,2 миллиарда долларов (42)

2 Август, 15:35

Релиз KDE SC 4.9 (1)

2 Август, 14:54

Apple представит iPhone нового поколения 12 сентября (3)

2 Август, 14:34

Новую Mac OS X загрузили три миллиона раз за четыре дня (3)

2 Август, 14:15

Google представила релиз web-браузера Chrome 21 (2)

2 Август, 13:34

Samsung работает над смартфонами Odyssey и Marco п/у Windows Phone 8 (7)

2 Август, 13:04

Представлена энергоэффективная WORM-память, производимая по рулонной технологии (3)

2 Август, 12:28

BrainBoard.ru

Море работы для программистов, сисадминов, вебмастеров.

Иди и выбирай!

Loading

google.load('search', '1', {language : 'ru'}); google.setOnLoadCallback(function() { var customSearchControl = new google.search.CustomSearchControl('018117224161927867877:xbac02ystjy'); customSearchControl.setResultSetSize(google.search.Search.FILTERED_CSE_RESULTSET); customSearchControl.draw('cse'); }, true);

<

<

<

This Web server launched on February 24, 1997

Copyright © 1997-2000 CIT, © 2001-2009 CIT Forum

Внимание! Любой из материалов, опубликованных на этом сервере, не может быть воспроизведен в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Подробнее...

Рынок проекционных систем: ждем перемен

Олеся Нагорная, журнал "IT Manager" #15(3)/2004

Так уж исторически сложилось, что читателя больше привлекают не общие цифры по рынку или, например, темпам роста, а более развернутые аналитические материалы причем максимально подробно раскрывающие жизнь и развитие одного из сегментов этого рынка. Этот материал в некотором смысле эксперимент, и надеемся что первый блин не выйдет комом. Впрочем, об этом судить уже читателям. Для своего первого обзора мы выбрали один из наиболее динамично развивающихся секторов рынка информационных технологий – проекционных систем.

Темпы роста рынка проекторов в ушедшем году были оказались на уровне самых высоких в сфере информационных технологий. Так, мировые объемы продаж этих устройств выросли почти на 600 тыс. штук по сравнению с 2002 годом и приблизились к отметке 2,5 млн экземпляров, причем на долю региона EMEA пришлось около 900 тыс. устройств – так утверждают аналитики DTC. В текущем же году, по их мнению, темпы роста продаж достигнут своего пика: по отношению к истекшему году объем сбыта увеличится на 33% и составит около 3,2 млн штук.

Немаловажным фактором, обусловившим такое положение, стало резкое падение средневзвешенной стоимости проектора. За прошедший год она снизилась на $1100 (около 31%) и составила чуть меньше $2,5 тыс. Главное достижение 2003 года в том, что начал появляться сегмент проекторов стоимостью до $1500. Во втором полугодии прошлого года каждый пятый продаваемый на рынке проектор, стоил менее $1500.

Впрочем, наибольший резонанс на рынке вызвало, конечно же, появление устройств стоимостью равной или даже немного меньшей «психологического барьера» – сначала 1 тыс. евро, а потом и $1000. Многие аналитики считают, что именно эти устройства пробьют дорогу проекторам в «народный» сектор, где они могут стать одним из элементов мультимедийного центра развлечений. Необходимо сказать, что предвестники этой тенденции появились еще в июне 2002 года. Тогда компания Texas Instruments, крупнейший игрок рынка комплектующих для проекторов, выступила с инициативой снижения цен на наиболее дорогостоящие компоненты ради выпуска массовой DLP-модели за $1000.
Однако инициативу быстро перехватили производители LCD-матриц, и в первую очередь – Epson. Так, в мае 2003-го компания официально анонсировала модель EMP-S1 стоимостью $1000, дебютировавшую в новой для рынка категории бюджетных проекторов. Прошло совсем немного времени, и на рынке появились и другие реализации идеи «бюджетного проектора», причем на базе обеих конкурирующих технологий.

Если же говорить о конкуренции технологий, то в последнее время она сильно потеряла свою актуальность. Многие представители компаний, занимающихся производством проекторов и на базе DLP-, и на базе LCD-матриц, утверждают, что качество LCD-матриц активно улучшается. Более того, обе технологии по обеспечиваемым цветопередаче и разрешению почти сравнялись – нюансы видны только специалистам. При этом на сегодняшний день доля LCD-проекторов на мировом рынке выше. Чему, в частности, за последние два года очень способствовал выпуск большого числа модификаций ЖК-матриц. Так, на рынке присутствуют матрицы с диагональю 1,3; 0,9; 0,7 дюйма, а с некоторых пор и самые маленькие – 0,55 дюйма. В свою очередь, Texas Instruments, разработчик DLP, пока не может похвастаться столь широкой линейкой DMD-чипов. Как следствие, выбор технологии для создания проекторов обусловлен чисто экономическими соображениями. Поэтому линейки большинства крупных производителей этой техники объединяют и LCD-, и DLP-модели.

Можно сказать однозначно: дальнейшее развитие сегмента бюджетных проекторов, скорее всего, будет происходить в нескольких направлениях. Прежде всего усилия производителей будут направлены на улучшение технических характеристик аппаратов эконом-класса, главным образом яркости (сейчас 90% таких устройств обладают световым потоком до 1200 ANSI люмен) и функциональности.

Возвращаясь к российскому рынку проекторов, по данным ITReserch, в прошлом году сюда было поставлено 24,8 тыс. устройств, что на 24% превысило суммарные показатели 2002-го. В денежном выражении рынок составил более $65 млн, то есть немного сократился по сравнению с предыдущим годом.По-прежнему существовала выраженная тройка лидеров – InFocus, Panasonic и Sanyo (в алфавитном порядке), среди которых наибольшие успехи показывает Sanyo. За ними с некоторым отрывом следуют Hitachi, Mitsubishi и Toshiba (в алфавитном порядке); затем есть еще целая группа компаний с немалой долей рынка — BenQ, Epson, LG, NEC, RoverLight, Sony.

CCD-матрицы от Eastman Kodak

Компания Eastman Kodak известна не только как потребитель, но и как п роизводитель светочувствительных матриц. Условно ее изделия делят на три большие группы:

CCD-линейки для студийных сканирующих приставок к крупноформатным фотоаппаратам;

CCD-матрицы для студийной и профессиональной техники;

CCD- и CMOS-матрицы для любительских фотокамер.

Фотосенсоры от Kodak уровня любительских моделей используются, за редким исключением, в «родных» фотоаппаратах Kodak. Зато матрицы, предназначенные для студийных камер, применяются практически всеми производителями этой категории устройств. Заслугой инженеров Kodak является внедрение в полнокадровых матрицах бокового антиблюмингового дренажа, позволившего значительно увеличить динамический диапазон CCD-матриц по сравнению с сенсорами, в которых применен вертикальный дренаж.

Суть усовершенствования заключается в следующем: если количество электронов, образованных падающими на поверхность светочувствительной матрицы фотонами, превышает максимальную глубину потенциальной ямы, заряд начинает «растекаться» по соседним сенсорам. При этом на фотографии наблюдаются белые пятна правильной формы, размер которых зависит от степени «засветки». Данное явление называется «блюминг» (от англ. blooming — «размывание»). Для предотвращения блюминга используется так называемый электронный дренаж, обеспечивающий отвод избыточных электронов из потенциальной ямы.

По методу технической реализации различают вертикальный и боковой дренаж. Вертикальный осуществляется подачей напряжения на подложку светочувствительной матрицы, причем его значение подбирается таким образом, чтобы при достижении уровня переполнения «лишние» электроны стекали через подложку из потенциальной ямы. Как побочный эффект — уменьшение глубины потенциальной ямы и, как следствие, сужение динамического диапазона светочувствительного элемента. При боковом дренаже сток электронов осуществляется в специальные шлюзы. В отличие от вертикального дренажа, глубина потенциальной ямы светочувствительного элемента при этом не меняется, но зато уменьшается светочувствительная площадь пикселя. Однако применение микролинз несколько ослабляет возникающий негативный эффект. В CCD-матрицах Kodak электрод, расположенный над светочувствительной областью пикселя, изготавливался на основе оксида индия и диоксида олова (технология BluePlus). За счет этого повышается коэффициент пропускания электрода, и в итоге вырастает чувствительность сенсора, особенно в традиционно «трудных» для светочувствительных матриц «синей» и «фиолетовой» областях спектра.

Применение дренажных устройств усложняет конструкцию матриц, однако вред изображению, наносимый блюмингом, считается превалирующим. Сегодня на рынке присутствуют две зеркальные цифровые камеры — Kodak DCS Pro SLR/c и Kodak DCS Pro SLR/n, построенные с использованием полноформатной светочувствительной CMOS-матрицы компании FillFactory.

CMOS-матрицы от FillFactory

Компания FillFactory основана в 1999 году, однако разработками CMOS-матриц занималась еще с 1987 года, будучи подразделением IMEC (Европейского независимого центра микроэлектронных технологий). И, как и компания Canon, при производстве светочувствительных матриц на основе CMOS-технологии инженеры FillFactory столкнулись со значительными методическими и технологическими трудностями.

Так, для борьбы с недостатками CMOS-технологии они в первую очередь решили значительно расширить светочувствительную область пикселя. Дело в том, что в CMOS-матрицах падающие фотоны «выбивают» электроны на всей поверхности пикселя. Полученные электроны притягиваются либо так называемой «обвязкой», расположенной на поверхности матрицы, либо ее подложкой. Поэтому электроны, рождающиеся вокруг светочувствительной области пикселя, в процессе создания заряда не участвуют. Инженеры FillFactory предложили генерировать электростатическое поле, образующее «барьер», препятствующий проникновению электронов в подложку либо «обвязку». В результате рождающиеся электроны не поглощаются ни «обвязкой», ни подложкой, а «всасываются» потенциальной ямой фотоэлемента. Чувствительность матрицы возрастает в несколько раз, при этом исчезает необходимость в использовании устройств значительных размеров.

Еще одну из своих новаций FillFactory использовала для расширения динамического диапазона CMOS-матриц. Оказалось, что для этого в «обвязку» пикселя необходимо добавить специальные элементы, которые при достижении определенного уровня заряда в потенциальной яме переключают пиксель в состояние «насыщения». В этом состоянии электроны накапливаются в потенциальной яме менее интенсивно, уменьшая риск ее переполнения. Благодаря такому подходу светлые участки фотографии не выглядят «засвеченными», а темные — «недодержанными». Кроме того, не требуется высокая разрядность АЦП и уменьшается размер снимков.

Среди основных партнеров FillFactory был концерн Creo, использующий CMOS-сенсоры от FillFactory в своих студийных приставках («задниках») к среднеформатным пленочным аппаратам серии «Valeo»: Valeo-11 и Valeo-22 (с разрешением 11 и 22 мегапикселя соответственно). Первые Valeo с 11-мегапиксельной матрицей появились в России у профессиональных фотографов в начале этого тысячелетия.

CMOS от Canon

В отличие от большинства производителей цифровых камер, вынужденных покупать на стороне CCD- и CMOS-датчики, Canon с 1987 года, времени появления пленочных камер EOS, производит собственные датчики. Это обстоятельство в сочетании с контролем над полным циклом производства датчиков дает моделям компании неоспоримые технологические и финансовые преимущества перед камерами других марок, где применяются компоненты сторонних производителей. В то время (как, впрочем, и до сих пор) датчики использовались в работе системы автофокусировки: для создания цифровых версий изображения в видоискателе и отслеживания резкости в плоскости пленки. Технология BASIS стала частью системы, определившей первенство Canon в автофокусировке.

Использование собственных CMOS-датчиков Canon начала с однообъективной зеркальной камеры EOS-3, где технология CMOS была применена в системе 45-точечной автофокусировки. Установка датчиков такого типа в этой и других компактных и зеркальных камерах, а также широкие перспективы развития рынка сделали собственное производство датчиков оправданным, и компания продолжила их разработку с целью применения в системах автофокусировки и автоэкспозиции компактных моделей.

В 2000 году, начав с цифровой однообъективной зеркальной камеры EOS D30, Canon стала использовать CMOS-датчики для регистрации изображения. В модели был установлен датчик с 3,3 млн пикселей с максимальным разрешением 2160×1440. Однако прежде компании понадобилось освоить ряд технологий, обеспечивших ей качественный прорыв, так как CMOS-датчики имели ряд ограничений, мешавших их применению в устройствах захвата изображения. Ранние прототипы имели невысокую чувствительность и значительный уровень шума по сравнению с CCD-датчиками. Уровень шумов в CMOS-датчиках, казалось, исключал их применение в камерах высокого класса, которые предусматривают длинные выдержки и возможность работы при слабой освещенности. Взявшись за решение этих проблем с трех сторон, Canon нашла эффективное решение.

Первая проблема — высокий уровень шумов — присуща CMOS-датчику ввиду неодинаковости прохождения сигнала через усилители его элементов.
Сделать так, чтобы все 3, 3 млн усилителей работали одинаково, слишком сложная задача, поэтому инженеры Canon подошли к проблеме с другой стороны. Сняв собственный шумовой сигнал со всего множества усилителей, внутренняя система обработки сравнивает этот шум с сигналом при съемке изображения. Значение начального шума вычитается из этого сигнала, обеспечивая бесшумовую картинку.

Неодинаковость отклика каждого пикселя — это не только проблема несбалансированности усилителей, но и неравные начальные условия. Оказалось, что отдельные пиксели, соответствующие одному и тому же оттенку, посылали различные сигналы вследствие того, что на некоторых из них еще оставался заряд от предыдущего изображения. То есть некоторые пиксели оказывались экспонированными дважды: остаточный заряд с предыдущего кадра складывался с новым зарядом со следующего. С созданием системы, обеспечивающей полный перенос заряда с каждого элемента формирования изображения и восприятие нового изображение «с нуля», проблема была снята.

Хотя CMOS-датчик и отличался низким уровнем шумов при нормальных условиях, оставалась проблема его слабой собственной светочувствительности. Ответом стала разработка нового типа усилителя с переменным усилением поступающих с пикселей сигналов. Эти усилители с программируемым коэффициентом усиления позволили довести в популярной зеркальной камере EOS 350D эквивалентную чувствительность до ISO 1600.

В датчик камеры EOS 350D встроен фильтр, отсекающий инфракрасное излучение и уменьшающий эффект затуманивания. Датчик содержит такой же трехслойный оптический фильтр нижних частот, как и в камере EOS 20D. Фильтр нижних частот в сочетании с процессором EOS 350D DIGIC II уменьшает эффект «ложного цвета», который имеет место, например, при съемке структур, близких к размеру пикселя датчика. Заставить CMOS-датчик хорошо работать вопреки его собственной природе — задача, согласитесь, нелегкая, проще было поставить во все камеры CCD-датчик. Однако неоспоримые преимущества CMOS-датчика: малое энергопотребление и высокая скорость — щедро вознаградили его разработчиков.И с тех пор компания Canon неуклонно инвестирует в CMOS-технологии.

Canon EOS 5D изнутри

Foveon Xот Foveon

Калифорнийская компания Foveon — совместное предприятие компаний National Semiconductor и Synaptics — была основана в 1997 году Карвером Мидом (Carver Mead), одним из пионеров технологии полупроводниковых микросхем и соавтором архитектуры VLSI (или СБИС, «схемы сверхбольшой интеграции»). Можно утверждать, что именно Foveon является создателем оригинальной технологии, применяемой в цифровой фотографии.

Структуру матрицы Foveon Х3 можно сравнить с трехслойным пирогом. В основе технологии производства и применения матриц, разработанных компанией Foveon, лежит известное дисперсное свойство кремния поглощать свет с интенсивностью, зависящей от длины волны на разной глубине кристалла. Синий цвет, имеющий самую короткую длину волны, поглощается раньше других, и «синий» фотодетектор (специальный слой матрицы) находится ближе всего к поверхности кристалла. Самые длинные — красные — волны поглощаются в последнюю очередь, поэтому фотодетекторы, настроенные на красный цвет, находятся глубже всего. Ну а «зеленые» детекторы расположены в середине.

Таким образом, матрица обрела «третье измерение» и стала похожа на трехслойный пирог. Очевидно, что подобное решение позволяет увеличить разрешающую способность сенсоров: ведь теперь детекторы, настроенные на один цвет, не разбросаны по всей поверхности матрицы, а просто лежат друг под другом. Поэтому название нового сенсора — Foveon Х3 — подчеркивает его «трехмерность» или «трехцветность». По оценкам специалистов, из-за отказа от использования мозаичного фильтра, разлагающего свет на три составляющие, чувствительность сенсоров матрицы Foveon Х3 должна была увеличиться. И, как и в случае перехода от CMOS-матриц к Super-CCD-матрицам, с увеличением чувствительности сенсоров должен уменьшаться и цветовой шум, поскольку уровень полезного сигнала становится выше.

Однако с учетом эффекта поглощения света при прохождении его через кристалл кремния выигрыш в светочувствительности оказался не столь значительным, как это представлялось вначале.
Вероятно, Foveon пришлось использовать оригинальные алгоритмы коррекции получаемого цветного изображения (тем более что применяемые алгоритмы были существенно проще, поскольку вместо сопоставления цветов соседних сенсоров по всей поверхности матрицы достаточно было коррекции интенсивности каждого цвета). В результате электроника цифровой камеры упростилась. Разработчики сенсора Foveon Х3 отмечали еще одно интересное свойство своего детища — изменяемый размер пикселя (Variable Pixel Size). Малый его размер позволял делать снимки высокого разрешения и качества, а больший — давал возможность снимать при слабом освещении. Кроме того, способность сенсоров легко менять разрешение матрицы позволяла создавать «гибридные» камеры, одинаково хорошо выполняющие как статичные фотографии с высоким разрешением, так и видео с меньшей детализацией картинки. При этом объединение сенсоров в пиксели могло производиться программно, без смены самой матрицы.

Foveon X3

Зная о недостатках своего детища — матрицы Foveon X3, калифорнийские инженеры в конце 2003 года представили на суд общественности усовершенствованную версию фотодатчика Foveon X3 Pro 10M. Новая матрица отличалась от прежней версии в первую очередь тем, что каждый ее сенсор был дополнительно «накрыт» микролинзой. Это усовершенствование позволило существенно повысить восприимчивость сенсоров и, как следствие, резко улучшить цветопередачу фотографируемого объекта. Имея 3,46 млн сенсоров в каждом слое матрицы, новый фотодатчик Foveon X3 Pro 10M содержал 10,6 млн чувствительных элементов — в три раза больше, чем CMOS- или CCD-аналоги. Однако это не делало его 10-мегапиксельным, так как из-за неизбежных потерь мощности при прохождении светового потока через слои и фильтры фиксируемая картинка давала примерно 70% того качества, которого можно было ожидать от матрицы с 10 млн сенсоров. Таким образом, разрешение нового фотодатчика было примерно эквивалентно 7-мегапиксельному CMOS- или CCD-аналогу. Именно поэтому компания Foveon весьма аккуратно обходила вопрос о разрешении Foveon X3 Pro 10M, подчеркивая, что поскольку фотодатчик был построен на основе уникальной технологии, то и мерить его достоинства нужно уникальными «линейками».Новая матрица нашла свое применение в цифровой зеркальной фотокамере Sigma Digital SLR SD10.

LBCAST-сенсор от Nikon

LBCAST-сенсор — первая разработка CMOS-датчиков изображения, сделанная инженерами компании Nikon. До этого компания использовала матрицы сторонних производителей, например Sony. С ростом популярности цифровой фотографии компания приняла решение продвигать на рынок собственные технологические разработки для цифровых зеркальных фотокамер. Изготовленный ею по LBCAST-технологии фотосенсор обеспечивает удвоенную скорость считывания изображения по сравнению с CMOS-сенсорами. SLR-фотокамеры с LBCAST-матрицей способны производить серийную съемку со скоростью 8 кадров в секунду, что вдвое быстрее, чем у конкурирующих цифровых зеркальных камер начального и среднего уровня.

Исследования по созданию LBCAST-сенсора начались десять лет назад в департаменте фотоэлектронных технологий — он входит в состав Главного технологического центра компании Nikon, расположенного в Японии. Еще на этапе проектирования предполагалось использовать перспективные сенсоры в устройствах со сменной оптикой. В итоге детище Nikon воплотило в себе преимущества LBCAST-технологии и оригинальный дизайн, сделавшие его оптимальным компонентом для объективов Nikkor. Новый сенсор базируется на уже доказавшем свою состоятельность типе полупроводниковой архитектуры JFET (Junction Field Effect Transistor). Как и CMOS-матрица (complementary metal-oxide semiconductor), LBCAST-матрица (lateral buried charge accumulator and sensing transistor array — «матрица с боковыми скрытыми накопителями заряда и чувствительными транзисторами») использует светочувствительные полупроводниковые элементы. Однако ключевое преимущество технологии JFET перед CMOS состоит в том, что для работы такому сенсору нужно меньше дополнительных схемных элементов. Более простая схемотехника обеспечивает минимальное энергопотребление и низкий уровень шума. В процессе разработки сенсора LBCAST — от его проектирования в исследовательских лабораториях до создания устройства, пригодного к использованию в зеркальных фотокамерах Nikon, — были тщательно проанализированы требования к этим устройствам.
В результате на свет появился сенсор с низким уровнем шума, мгновенной готовностью к работе, высокой скоростью считывания и однородным качеством восприятия изображения.

Поскольку структура LBCAST-элементов более проста, чем у CMOS-элементов, удалось обеспечить миниатюризацию матрицы при улучшении качества ее работы — увеличенная площадь поверхности светочувствительных элементов позволила улучшить глубину цвета и контрастность фиксируемого изображения. Слово lateral («боковой») в названии матрицы означает, что основной поток электронов идет по горизонтали, а не по вертикали. Это обеспечивает короткий путь от оптической поверхности сенсора, который может содержать собирающие микролинзы и различные цветные и оптические фильтры, собственно к фотодиоду, преобразующему фотоны в электроны. Сокращение расстояния улучшает чувствительность, уменьшает муар и артефакты и обеспечивает существенные преимущества вкупе с соответствующим оптическим дизайном (так называемым выходным зрачком) объективов Nikkor с байонетом F. Элементы полупроводникового устройства получают путем добавления присадок в кремниевую подложку и помещением ее в печь с определенным газовым составом или напылением алюминия на поверхность кремниевой пластины.

Слово buried («скрытый») — часть термина «скрытый слой», обозначающего то обстоятельство, что одна из плоскостей кристалла заперта в горизонтальном «сандвиче» между двумя другими слоями. Оба слова — «боковой» и «скрытый» — характеризуют технологию изготовления того, что обозначают заключительные буквы аббревиатуры LBCAST, — «накопителей заряда и чувствительных транзисторов». Последние, собственно, и хранят электроны, представляющие собой фотографическое изображение, падающее обычно на плоскость пленки.

Схема Nikon CP8800

Сенсорная технология

Принцип создания изображения одинаков и в цифровой камере, и в пленочной: обе обеспечивают запись объекта съемки, используя энергию света, которая воздействует на светочувствительный материал. Основное же отличие состоит в том, что в цифровых камерах свет попадает на светочувствительный электронный сенсор, а в традиционных аппаратах — на чувствительную к свету пленку. Кроме того, процесс получения изображения в первом случае происходит прямо внутри устройства (съемка, обработка и сохранение в виде файла), а во втором — внутри камеры осуществляется только съемка, в то время как обработка и сохранение отснятого материала производятся, как правило, вне камеры.

Матрица (сенсор), запоминающая изображение в цифровой камере, состоит из массива светочувствительных ячеек. Каждая ячейка действует аналогично фотоэкспонометру — вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный интенсивности попадающего на нее светового потока (независимо от цветовой составляющей). Именно поэтому большинство современных сенсоров способно воспринимать наш мир только в черно-белых тонах. Для того чтобы преобразовать полученное черно-белое изображение в цветное, используются различные ухищрения. В большинстве сенсоров каждая ячейка «покрыта» красным, синим или зеленым фильтром. Последние собраны в группы по четыре, причем на два зеленых приходится по одному красному и одному синему (такой тип организации фильтров называется «шаблоном Байера»). Это сделано потому, что человеческий глаз наиболее чувствителен к зеленому цвету. Каждый фильтр пропускает на светочувствительную ячейку преимущественно свою составляющую света. Теперь каждая ячейка содержит информацию не только о яркости, но и о цвете отдельного элемента изображения. Остается преобразовать электрический сигнал в цифровой, обработать его и сохранить на карточке памяти или микродрайве.

Чтобы создать цветное изображение, программное обеспечение камеры анализирует все три массива полученной цветовой информации, сопоставляет значения соседних ячеек и по сложному алгоритму рассчитывает итоговый цвет каждой ячейки (пикселя) — этот процесс называется цветовой интерполяцией. Сенсоры различаются по способу, которым информация собирается со светочувствительной матрицы. В CCD-сенсорах информация считывается последовательно из каждой ячейки, ряд за рядом. Поэтому сделать следующий снимок можно лишь тогда, когда предыдущий уже полностью сформирован. CMOS-матрицы устроены иначе: информация из каждой ячейки считывается индивидуально. Для каждой ячейки заданы координаты в матрице (X,Y), используя их, можно получить индивидуальный доступ к отдельной ячейке. Это позволяет использовать CMOS-матрицу не только непосредственно для съемки, но и для экспонометрии и работы автофокуса.

Super CCD от Fuji

Корпорация Fuji Photo Film Co. Ltd. тоже уже давно идет по пути совершенствования конструкции светочувствительных матриц для цифровых фотокамер, разрабатывая серию сенсоров Super CCD (Charge Coupled Device — прибор с зарядовой связью). Изготовление сенсоров началось в 1999 году, а уже в 2000-м публике были представлены две камеры со светочувствительными матрицами Super CCD первого поколения.

Идея, лежащая в основе технологии Super CCD, напоминает принцип функционирования негативной цветной фотопленки, а еще более — живого глаза, способного различать цвета. Обычная светочувствительная матрица получает информацию о цвете и освещенности точки из одного и того же сенсорного элемента. При съемке с такой матрицей незначительные различия цвета и освещенности в каких-то зонах изображения (самых светлых или затененных, в зависимости от режима съемки) теряются, и на итоговом снимке эти зоны отображаются одним цветом. Фотопленка и живой глаз работают иначе: крупные зерна фотопленки и так называемые клетки-«колбочки» сетчатки реагируют главным образом на различие в цвете. А мелкие зерна фотопленки и клетки-«палочки» лучше различают освещенность.

По этому же принципу работает матрица Super CCD. Чувствительные элементы сгруппированы в ней попарно: большие (S-типа) и маленькие (R-типа). S-элементы из-за своей большой площади при освещении насыщаются быстро, получая информацию о цвете точки. В это же время R-элементы с меньшей площадью насыщаются гораздо медленнее, отчего они лучше определяют освещенность. Чувствительные элементы (фотодиоды) в матрице Super CCD выполнены в форме восьмигранников и располагаются по диагонали, и поверхность матрицы похожа на соты. Воспринимаемые чувствительными элементами (фотодиодами) световые сигналы делятся на горизонтальные и вертикальные составляющие, а затем комбинируются, что позволяет достичь большего разрешения по обеим осям. Кроме того, сотовое расположение светодиодов позволяет разместить их в большем количестве на той же площади.

В результате появляется возможность получить снимок, имеющий в два раза большее разрешение по сравнению с обычным фотодиодом.
Информация с Super CCD- матрицы формируется на основе одного канала яркости и трех каналов, описывающих цвет (RGB). Задача процессора камеры (или специальной компьютерной программы, способной обрабатывать «сырые» данные, получаемые с матрицы в RAW-формате) — скомбинировать сигналы с двух типов сенсоров и получить изображение, одинаково контрастное и детальное во всех областях. Информация, соответствующая «пустой» клетке, высчитывается исходя из знания уровня заряда, накопленного в соседних элементах. К слову, в стандартной фотопленке светочувствительное зерно имеет неодинаковый от слоя к слою размер и характеризуется разным диаметром светочувствительных частиц. Поэтому технология Super CCD лучше учитывает «природные» законы кибернетики, нежели та, что применяется в стандартных CCD-сенсорах.

В результате применения технологии Super CCD стало возможным довольно значительно увеличить динамический диапазон камеры. В свою очередь должно было заметно возрасти и реальное качество передачи деталей высококонтрастных изображений, а от сенсора ожидали хороших результатов по вертикальному и горизонтальному разрешениям, к которым привык человеческий глаз. Новый тип сенсора, разработанный инженерами Fuji, казался им революционным: ведь имея всего 2,4 млн S- и R-элементов, он позволял получать фотографии с 4,3 млн пикселей.

Однако на практике получилось не совсем так, как задумывали инженеры Fuji. Первые камеры с матрицами Super CCD были разрекламированы как «прорыв в технологии цифровой съемки», однако прорыва-то как раз и не получилось. Снимки выходили неплохими, и только, говорить о революции в качестве не приходилось. Что подвело: программное обеспечение камер или аналого-цифровой преобразователь матрицы — неизвестно, но цветопередача и динамический диапазон снимков остались на обычном уровне.

Инженеры Fuji не сдавались, и в 2001 году появилось второе поколение светочувствительных матриц серии Super CCD. Работали они эффективнее, однако улучшения носили тот же характер, что и у «традиционных» конкурентов: повысилась чувствительность, увеличилось разрешение, снизились шумы.

Обещанного расширения динамического диапазона опять не произошло. Специалисты в области цифровой фотографии начали говорить о том, что избранное Fuji технологическое направление ведет в тупик. Упадочные настроения подкрепил выход в 2002 году камер, в которых была применена матрица серии Super CCD третьего поколения. Снимки, сделанные этими фотокамерами, отличались только улучшенной цветопередачей.

В январе 2003 года компания Fuji представила на рынок светочувствительную матрицу серии Super CCD четвертого поколения. Очередная реинкарнация матрицы шла по двум направлениям: HR и SR. Конструктивно светочувствительные элементы в HR- и SR-матрицах между собой не отличались. Различие состояло в обработке и преобразовании сигналов, получаемых с матриц. В устройствах с индексом HR (High Resolution, то есть «высокое разрешение») данные с дополнительных чувствительных элементов использовались для улучшения разрешения камеры, которое достигало в этом режиме 12 млн пикселей. Подобные матрицы Fuji решила устанавливать в камеры для «продвинутых непрофессионалов». Матрицы же с индексом SR предназначались для профессиональных камер и обладали долгожданным расширенным динамическим диапазоном (Super Dynamic Range). Сенсоры Super CCD IV SR устанавливались в зеркальной камере FinePix S3 Pro и в компактной цифровой камере FinePix S20 Pro. Однако в обоих сенсорах — как в Super CCD HR, так и в Super CCD SR — сохранился элемент «вычисления» результирующей картинки, присущий технологии Super CCD.

Четвертое поколение матриц Super CCD развеяло сомнения в эффективности избранной компанией Fuji технологии. Однако и здесь обнаружился подводный камень. Дело в том, что HR-матрицы, разрешение которых заявлено как 12 млн пикселей, не обеспечивают этого разрешения путем простого сложения элементов обоих типов (R и S). Эти матрицы — всего лишь маркетинговый ход фирмы Fuji, направленный на то, чтобы окупить затраты на разработку технологии путем расширения границ ее применимости. С матрицами типа SR все обстоит несколько лучше, так как в них пусть и не в четыре раза, но имеет место расширение динамического диапазона в сравнении с предыдущими моделями.Наилучшие результаты дает съемка такой матрицей в формате RAW с разрешением 6,4 млн пикселей с возможностью последующей обработки фотографий на компьютере и ручной подборки параметров преобразования в TIFF или JPEG.

1/1.7 Zoll Super CCD SR Sensor и 23,0.15,5 мм Super CCD SR Sensor

Super HAD CCD от Sony

Еще одна проблема светочувствительных матриц фотокамер — некорректная цветопередача. В отличие от пленки, где каждый чувствительный слой фиксирует только волны определенной длины, каждый активный элемент сенсора камеры воспринимает энергию светового луча, зависящую также от длины волны. Подавляющее большинство цифровых камер оснащено матрицами, «понимающими» лишь три цвета: красный, зеленый и синий (по базовой палитре RGB). Все остальное «додумывает» процессор камеры. Эта базовая палитра цветов способна отобразить практически любой оттенок, существующий в реальном мире. Однако при обработке информации, поступающей с матрицы камеры, цвета могут исказиться.

Для тех, кто очень чувствителен к недостаткам цветопередачи на снимках, Sony предложила принципиально новый подход к цифровому отображению цвета — инновационное решение Super HAD CCD, матрицу, содержащую четырехцветный фильтр (к трем основным цветам прибавился изумрудный). Качественно новый уровень цветности достигается в ней не только за счет использования четырехцветной фильтрации, но и за счет процессорной обработки изображения в режиме реального времени. После добавления изумрудного пикселя новый графический процессор фотокамеры конвертирует четырехцветный сигнал обратно в традиционные три цвета посредством линейной матричной системы (следовательно, для сохранения снимка используется также трехцветная схема RGB).

Тем не менее оказалось, что дополнительная информация от матрицы Super HAD CCD позволяет достичь более точного разложения цветового диапазона на базовые цвета. По сравнению с традиционным, трехцветным, дополнительный фильтр делает изображение более близким к адекватному восприятию его человеческим глазом при различных условиях съемки. Добавка к трехцветному фильтру светло-голубого, или, как называет его сама компания, изумрудного (emerald), позволяет создавать изображение более естественных цветов, приближая его характеристики к тем, что характерны для человеческой зрительной системы. (Изумрудный фильтр пропускает всю коротковолновую часть видимого спектра, включающую в себя синий и зеленый, и с физической точки зрения должен бы называться голубым.)

Super HAD CCD

Кроме того, новая четырехцветная система позволяет совершенствовать скорость съемки и воспроизведение сине-зеленых и красных оттенков. По словам инженеров Sony, специализированный процессор повышает скорость срабатывания затвора. Это обусловлено тем, что сокращается время вычислений (на 40%), в результате появляется возможность захватывать 8-мегапиксельное изображение за время, вдвое меньшее, чем требуется для этих же целей, например, 5-мегапиксельной камере.

На рынке присутствует цифровая камера Sony Cyber-shot DSC-F828, построенная с использованием светочувствительной матрицы Super HAD CCD. Однако в своей топовой модели Sony Cybershot DSC-R1 компания Sony использовала CMOS-матрицу формата APS-C с разрешением 10,8 млн пикселей.

Конструкция Sony Cyber-shot DSC-F828

Твердотельные датчики изображения

Сергей Ярошенко

"IT News", #03/2007

История твердотельных датчиков изображения берет свое начало в 1963 году, когда С. Р. Моррисон из компании Honeywell Co. изобрел «полупроводниковое фоточувствительное устройство» — фотосканер. В 1970 году благодаря разработкам инженеров Bell Laboratory на свет появился Charge Coupled Device (CCD) — прибор с зарядовой связью (ПЗС).

С этого момента начинается процесс непрерывного улучшения характеристик CCD. Так, спустя всего два года коллектив инженеров Bell Laboratory объявил о создании улучшенного варианта датчика — Buried Channel CCD (BCCD). С тех пор регулярно, с интервалом в несколько лет, различные исследовательские лаборатории всего мира сообщают о все новых усовершенствованиях в конструкции и технологии производства датчиков изображения на основе технологии CCD.

Так, в 1993 году лаборатория NASA заявляет о практической реализации твердотельного датчика изображения, построенного с использованием CMOS Active-Pixel—архитектуры, о преимуществах которой в теории было известно еще с 1960 года. Это изобретение открыло новые возможности для снижения стоимости и улучшения потребительских характеристик современных видеокамер.

Что такое LBA MODE

При настройке дисков IDE, помимо их геометрии, требуется указать тип адресации секторов. Это связано с тем, что файловая система FAT не способна зайти дальше 1023-го сектора, что ограничивает объем винчестера размером 512 Mб. Чтобы обойти это ограничение, была введена технология линейной адресации блоков - LBA. Она заключается в том, что BIOS указывает ОС "неправильные" параметры винчестера, намеренно уменьшая количество секторов, так чтобы оно не превышало 1024, и пропорционально увеличивая число цилиндров. Современные файловые системы (NTFS, EXT2) лишены этого недостатка. Но если Windows 9x ОС после установки на новый жесткий диск не запускается, возможно, стоит активировать LBA.

Как известно, к стандартному компьютеру можно подключить до четырех IDE-устройств. Существует два способа их настройки: автоматическое обнаружение при каждом включении и жесткое задание параметров. Например, если в компьютере установлен мастер-диск на первом IDE-порту, то, найдя в SETUP соответствующий пункт (Primary Master), можно выбрать для него один из двух режимов обнаружения - Auto или User Default. В последнем случае предполагается, что пользователь сам укажет геометрию винчестера - количество цилиндров, головок и секторов. Эта информация приводится на этикетке диска или может быть определена подручными средствами самого SETUP BIOS - IDE HDD AUTO DETECTION. Если конфигурация ПК изменяется крайне редко, то разумным будет ввести параметры вручную. Тем самым процедура POST ускорится на одну-две секунды. Установив для отсутствующих IDE-устройств режим None, вы еще более ускорите загрузку компьютера.

Настройка флоппи-дисководов производится с помощью параметров Drive A и Drive B. Для них нужно выбрать тип - обычно 1,44 M или None, если дисковод отсутствует. Другие форматы флоппи-накопителей используются крайне редко. А вот если не указать None для отсутствующего устройства, то при начальной загрузке будут возникать ошибки. От Floppe 3 Mode Support - последствия одной из многих неудачных попыток "вытянуть за уши" 3-дюймовые диски - рекомендуется отказаться.

Чтобы Windows не тасовала диски С, D, E

Если жесткий диск разбит на несколько логических дисков, то подключение дополнительного винчестера может вызвать осложнения. Диски D, E и остальные "сдвинутся", и место привычного диска D займет новый диск. Кроме прочих неудобств, нарушатся связи программ и ярлычков. Чтобы избежать этого явления, установите в SETUP BIOS для подключаемого винчестера тип None. Теперь BIOS его не "увидит" - и диск "появится" только после загрузки Windows. ОС обнаружит винчестер своими методами и добавит его в конец списка дисков.

Загрузка компьютера может сопровождаться ошибками. То, как система должна на них реагировать, определяет параметр Halt On: All Errors - останавливать загрузку при любой ошибке; No Errors - продолжать загрузку в любом случае; All, But Keyboard - прекращать загрузку при любой ошибке, кроме отсутствия клавиатуры (этот режим часто используется в серверных ПК, настроенных на удаленное управление); All, But Diskette или All, But Disk/Key - прерывать загрузку при любых ошибках, кроме отсутствия дисковода или дисковода и клавиатуры.

Износ ленты и износ головок

За счет довольно высокой скорости вращения головок при наклонно-строчной записи, между лентой и головкой создается воздушная прослойка, которая существенно снижает трение.

Кроме того, современные металлонапыленные ленты (AME) имеют специальное углеродное защитное покрытие (DLC, diamond-like coating) и слой сухой поверхностной смазки, что еще значительнее снижает абразивность ленты.

Применение тонких магнитных лент AME в устройствах с линейной записью недопустимо из-за высоких нагрузок при старте и остановке. Для линейной записи используют металлопорошковые ленты (MP). Эти ленты более толстые и с точки зрения технологии принадлежат к предыдущему поколению.

Эффективность использования поверхности ленты

Наклонно-строчная технология предполагает наличие коротких дорожек на поверхности ленты, поэтому можно получить значительно более высокую плотность расположения дорожек. А за счет применения более совершенных лент AME плотность записи на самих дорожках тоже выше, чем при линейной записи (таблица 1).

Из всего перечисленного можно сделать вывод о значительном технологическом превосходстве наклонно-строчной технологии магнитной записи над линейной. В пользу этого вывода свидетельствует также то, что уже давно устройства, обладающие наибольшей емкостью и производительностью (DTF-2 от Sony и D-2 от Ampex) используют именно наклонно-строчную технологию магнитной записи.

Современный картридж с магнитной лентой легко вмещает 100 Гбайт данных, а картриджи второго поколения LTO имеют емкость (без сжатия) даже 200 Гбайт. Но емкость дисков растет тоже, и растет довольно быстро. Поэтому, чтобы не потерять своей привлекательности, аналогично должны эволюционировать и ленточные системы, сохраняя при этом доступные цены.

Из тенденций развития современных магнитных лент видно, что ленточные системы продолжают терять свои преимущества перед недорогими дисковыми массивами. Логично говорить о том, что к 2004 году они практически сравняются в стоимости хранения. Подобная картина возникает при сравнении емкостей картриджей магнитных лент и дисковых накопителей.

Согласно оценкам аналитиков, для того, чтобы сохранить жизнеспособность решения, ленточные устройства должны наращивать емкость, по меньшей мере, теми же темпами, что и дисковые системы, но сохраняя низкую удельную стоимость хранения данных.

Несмотря на то что плотность записи на дисках будет продолжать расти, ожидается замедление темпов роста по мере приближения к границам, определяемым суперпарамагнитными эффектами. Так как для магнитной записи на ленту характерна гораздо меньшая плотность и гораздо большая рабочая поверхность, то ленточные устройства имеют возможность развиваться более быстрыми темпами, чем дисковые накопители.
Результатом этого развития станет уменьшение удельной стоимости хранения на лентах.

Предсказывают также, что в самое ближайшее время пользователям потребуются емкости картриджей заметно превышающие значение 200 Гбайт. Сейчас уже существуют ленточные устройства высокой емкости, как на базе линейной записи, так и на базе наклонно-строчной записи. Устройства с линейной записью работают с металлопорошковой лентой (MP). Сегодня на одном картридже с такой лентой можно хранить 100 и 200 Гбайт несжатых данных. Имеется и перспективный план развития, предполагающий поэтапное увеличение емкости картриджа. Однако технология линейной записи не в состоянии обеспечить необходимой конкурентоспособности удельной стоимости хранения данных (стоимость в пересчете на 1 Гбайт). Для этого требуется определенный технологический прорыв в области производства носителей и создание новых устройств магнитной записи.

Фактически до конца десятилетия технологии линейной записи не в состоянии преодолеть барьер плотности записи 1 Гбит/кв. дюйм. Соответственно, нативная емкость картриджа едва ли превысит 1 Tбайт. В то время как для сохранения превосходства магнитных лент над дисковыми накопителями в сегменте корпоративных систем требуется достичь к 2011 году емкости 10 Тбайт, при существенно более низкой стоимости хранения данных.

Таким образом, назрела необходимость появления новой технологии, способной преодолеть ограничения емкости и скорости, присущие современным ленточным устройствам.

Новая технология Super-AIT, предложенная компанией Sony, собственно говоря, является дальнейшим развитием фирменной технологии AIT (advanced intelligent tape) и предполагает достичь нативной емкости картриджа 1 Tбайт до 2006 года. Super-AIT, взявшему более широкую и длинную, чем у обычных устройств AIT, ленту, удалось увеличить нативную емкость картриджа в пять раз (по сравнению с последними моделями AIT).

Итак, устройство S-AIT создано фирмой Sony, имеет форм-фактор 5,25 дюйма (как и DLT/LTO), как и у DLT/LTO, приемная катушка размещена в самом приводе, картридж — однокатушечный, а лента тоже имеет ширину 0,5 дюйма (вот она, эффективность использования физического объема картриджа!).

Благодаря этому у изготовителей библиотек магнитных лент не будет сложностей с установкой новых устройств в спроектированные под DLT/LTO системы (существующие роботизированные механизмы без переделки смогут работать с новыми картриджами, сам привод Super-AIT легко встанет на место привода DLT/LTO). Большинство же современных библиотек (например, Overland Storage, Spectra Logic) позволяют устанавливать внутри одной системы разные приводы. Эта особенность позволяет разделить одну физическую библиотеку на несколько виртуальных библиотек, каждая из которых будет работать со своей группой серверов в собственной программной среде.

На этом сходство и заканчивается, так как используется наиболее совершенная в настоящее время металлонапыленная лента и наклонно-строчная запись.

Приведем технические характеристики формата S-AIT первого поколения (таблица 2).

Привод Super-AIT имеет систему мониторирования состояния магнитных головок и при необходимости активизирует «Активный очиститель головок». Поэтому чистка головок происходит только тогда, когда это действительно необходимо (слишком частая чистка сокращает срок службы магнитных головок).

Еще одна интересная особенность механизма — две скорости поиска. Поиск при небольшой скорости происходит обычным образом, а когда нужно просмотреть/пропустить большой объем — петля, охватывающая блок вращающихся головок, сматывается, и лента с большой скоростью перематывается, проходя весь тракт практически по прямой линии без изгибов. В результате снижается время доступа к файлам, а срок службы головок увеличивается.

Как и для любой другой технологии, для S-AIT имеется перспективный план развития вплоть до 2010 года (рис. 5). Отличия новой технологии Super-AIT от существующих AIT скорее количественное (однокатушечный картридж, более широкая и длинная лента). Методы и плотности записи соответствуют показателям приводов AIT, начиная с текущего AIT-3. По тем же причинам появление новых поколений AIT и S-AIT будет происходить практически в одно и то же время.

Теперь, когда новая технология S- AIT стала реальностью, из тенденции развития ленточных и дисковых систем видно, что применение ленточных систем по-прежнему остается экономически привлекательным.

Стоит прибавить, что помимо Sony выпуском устройств и носителей данного типа будут заниматься компании Matsushita Kotobuki Electronics Industries и Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Сомневаться, что так оно и будет, не приходится.

Устройства первого поколения S-AIT уже поставляются OEM-партнерам. Начало поставок библиотек магнитных лент на базе новых устройств предполагается в конце текущего или в начале следующего года. Соответственно, в то же время (а возможно, и раньше) можно ожидать S-AIT первого поколения и в дистрибьюторском канале.

Кроме того, примерно в то же время ожидается появление приводов AIT четвертого поколения — AIT4, с нативной емкостью картриджа 200 Гбайт. Все это существенно укрепит позиции технологии наклонно-строчной записи.

В таблице 3 приведено сравнение технологии S-AIT первого поколения с современными форматами LTO (Ultrium) второго поколения и SDLT320 (промежуточный формат между первым и вторым поколениями SDLT). Из сравнения видно, что по надежности представители лагеря устройств с линейной записью уступают новой технологии. По скорости SDLT320 проигрывает почти вдвое, а LTO-2 примерно соответствует. Учитывая, что скорость (производительность) устройств с линейной записью зависит от условий использования в гораздо большей степени, чем скорость (производительность) устройств с наклонно-строчной записью, можно предположить, что в реальных условиях производительность S-AIT-1 будет выше, чем производительность LTO-2.

Емкость же картриджа S-AIT-1 превосходит емкость картриджа LTO-2 в 2,5 раза. Если учитывать сжатую емкость, разрыв получается еще больше, так как возможно аппаратное сжатие до 2.6:1.

По времени загрузки носитель S-AIT-1 превосходит SDLT, но немного отстает от LTO-2 (все-таки более сложный тракт движения ленты). Но учитывая дополнительную потерю времени на реверс лентопротяжного механизма, характерную для линейной записи, и перекалибровку магнитных головок, преимущества все равно окажутся на стороне S-AIT-1.

Единственный параметр, по которому S-AIT-1 отстает от LTO-2, — среднее время доступа к файлу. Тут уже сказывается структура расположения данных при линейной записи, и даже несколько большая абсолютная скорость поиска S-AIT-1 не может полностью это компенсировать.

Итак, можно сказать, что у линейных форматов SDLT и LTO Ultrium появился очень серьезный конкурент, а значит, даже у стойких приверженцев SDLT/LTO есть повод всерьез призадуматься.

Экскурсия в BIOS SETUP

Прежде всего, сразу после включения питания, посмотрите на нижнюю часть экрана. Здесь находится идентификационная запись о версии BIOS, например:

Press DEL to enter SETUP
04/19/2001-i815-W83627HF-6169RAB9C-00

Это означает, что, своевременно нажав клавишу Del, мы попадем в SETUP BIOS. К сожалению, единого стандарта интерфейса этой программы не существует. Однако некоторое логическое единообразие - следствие единой выполняемой задачи - все же имеется. На сегодняшний день подавляющее большинство настольных ПК оснащено AWARD BIOS, поэтому при описании настройки мы будем опираться, в основном, на этого производителя. Впрочем, приведенные сведения можно без затруднений использовать для настройки AMI или Phoenix SETUP BIOS.

Программа настройки BIOS разделена на функциональные блоки, каждый из которых выполняет свой класс задач. Обычно это следующие блоки (в скобках указано, как может называться этот раздел): общие параметры (STANDARD CMOS SETUP, MAIN); свойства самой BIOS (BIOS FEATURES SETUP, ADVANCED); свойства других чипсетов (CHIPSET FEATURES SETUP, Chip Configuration); свойства интегрированных устройств (INTEGRATED PERIPHERALS, I/O Devices Configuration); свойства слотов PCI (PNP/PCI CONFIGURATION, PCI CONFIGURATION); управление питанием (POWER MANAGMENT SETUP, POWER); пароли системы (SUPERVISOR PASSWORD, USER PASSWORD); сохранение и восстановление настроек (SAVE SETUP, LOAD BIOS DEFAULT, LOAD SETUP DEFAULTS); выход и сохранение (EXIT).

Следует иметь в виду, что это деление довольно условно: в каждом компьютере могут быть свои варианты распределение функций по группам.

Для того чтобы активировать некоторую группу, следует навести на нее с помощью клавиш Up и Down курсорную рамку и нажать Enter. Изменять свойства можно клавишами Page Up и Page Down, а также + и -. Описание управляющих клавиш обычно приводится в нижней информационной строке. Для выхода из блока используется клавиша Esc.

Остановимся на каждом разделе подробнее.

Лентопротяжный узел

Есть два способа заставить ленту равномерно двигаться мимо магнитных головок. Это отработанный уже десятилетиями тонвал с резиновым прижимным роликом или непосредственное вращение приемной катушки с прецизионной системой сервоконтроля. Первый способ проще по своей сути, но требует очень точного изготовления и расположения тонвала, так как малейший перекос приведет к порче ленты. Накопление грязи на тонвале тоже ведет к порче ленты. Поскольку более 95% загрязнений как головок, так и всего тракта протяжки обусловлено в основном «выдавливанием» связывающей магнитные частицы субстанции, то для применяемых в наклонно-строчных механизмах лент AME этой проблемы нет, так как нет самой этой субстанции (магнитный рабочий слой напылен прямо на подложку).

Второй способ красивее с инженерной точки зрения, но требует более прецезионных (а следовательно, дорогих) электродвигателей, более сложных систем слежения и управления, что существенно повышает стоимость всей системы. Примером помимо приводов DLT/LTO могут служить приводы Mammoth от Exabyte.

С точки зрения пользования устройством оба способа одинаково эффективны, но второй гораздо сложнее и дороже. В приводах с линейной записью узел «тонвал-прижимной ролик» из-за слишком высокой скорости протяжки ленты не применяется. Зато все 4-мм приводы DDS от Sony и практически все 8-мм приводы (кроме Mammoth от Exabyte) имеют именно этот узел.

Масштабирование производительности

Вот здесь как раз и скрываются подводные камни. Заявленная в рекламных проспектах производительность измеряется в Мбайт/с и является, вообще говоря, максимально возможным значением производительности. В реальных условиях производительность любого устройства несколько ниже. Практика показывает, что у линейных устройств производительность сильно падает, когда сервер вырабатывает неравномерный прерывающийся поток данных (так работает большинство серверов резервного копирования). Связано это с тем, что старт и остановка ленты занимает относительно много времени. Причина — высокая линейная скорость ленты. Кроме того, при реверсировании лентопротяжного механизма и переходе с дорожки на дорожку происходит калибровка головок. Процесс этот занимает 5–10 секунд, а при том, что для полного считывания картриджа DLT требуется больше сотни проходов — время набирается приличное.

У систем с наклонно-строчной записью за счет малой линейной скорости ленты старт-стопный режим работы мало влияет на производительность (лучше всего в этом отношении приводы VXA от Exabyte, где не тратится время даже на последовательность обратного отката ленты перед возобновлением записи). Поэтому в реальных условиях приводы с наклонно-строчной записью могут (это и происходит на самом деле) иметь производительнсть выше, чем устройства с линейной записью, обладающие более высокой паспортной производительностью.

Общие свойства

В этом разделе устанавливается системное время, настраиваются IDE- и флоппи-дисководы, выбирается реакция системы на ошибки. Здесь же приводится размер инсталлированной в компьютере RAM. Обычно указывать время и дату приходится только при первом включении компьютера или при переходе на зимнее/летнее время. Впоследствии правильное значение поддерживается встроенными часами, питающимися от аккумулятора. В современных ОС неправильно идущие часы могут оказать плохую услугу, предоставляя ложную информацию о времени доступа к файлу и т.п.

Пароли

Если вы системный администратор, то ваше желание перекрыть посторонним доступ к настройкам SETUP можно понять: у некоторых пользователей любопытства больше, чем опыта. Кроме прочего, установка пароля на загрузку ПК с Windows 9x - единственный способ обеспечения конфиденциальности. В этом случае вам пригодятся следующие параметры SETUP: Security. В режиме System требуется ввести пароль для запуска компьютера, в режиме Setup - только для входа в SETUP BIOS; User Password - здесь можно установить пароль для пользователя, которому разрешены некоторые действия по простейшей настройке, такие как запуск компьютера, установка системного времени и некоторыми другими. Ввод "пустого" пароля отключает проверку пароля; Supervisor Password - этот пароль предназначен для администрирования SETUP. Он позволяет изменить или отменить пользовательский пароль.
Выход и сохранение параметров

Внесенные изменения следует сохранить. Для этого существует команда Save and Exit. Если вы не уверены, что сделали все правильно, и хотели бы отменить изменения, воспользуйтесь режимом Discard and Exit (Do not save and Exit).

Отметим еще одну полезную функцию этого раздела - Load Setup Default. Она восстанавливает заводские установки. Как правило, это самая надежная и универсальная комбинация параметров, которой можно воспользоваться, если по-другому компьютер не запускается. Еще одна интересная команда - Load Bios Default. По ней загружается сам код BIOS, сохраненный в специальной области памяти. Такая операция может понадобиться, если BIOS выдает сообщение об ошибке контрольной суммы, что свидетельствует о нарушении структуры информации в Flash BIOS. Впрочем, я надеюсь, что с последней ситуацией вы никогда не столкнетесь

document.write('

Отправка и получение факсов через электронную почту. Простая установка.
Поддержка VoIP (FoIP), АТС, шлюзов, внешних факс-сервисов, аналоговых линий.
Автоматическая доставка отчетов, архивация, маршрутизация входящих факсов.
Распознавание текста, реагирование на ключевые слова, интеграция с анти-спамом.

ДВА программных продукта БЕСПЛАТНО');

BrainBoard.ru

Море работы для программистов, сисадминов, вебмастеров.

Иди и выбирай!

<

<

<

Сегодня мы гарантируем Вам самые низкие цены на Ford Focus хэтчбек 5 дв. в Москве, приезжайте, и мы Вам это докажем.

Покопаемся в SETUP BIOS

Николай Ткаченко, "Комиздат"

Как известно, прежде операционной системы в компьютере запускается встроенная в чип материнской платы программа BIOS (Base Input/Output System, основная система ввода-вывода). Назначение этого небольшого (256 Кб) программного кода - свести к "общему знаменателю" аппаратные различия компьютерного оборудования.

Надежная и эффективная работа ПК невозможна без правильно сконфигурированного BIOS. Конфликт между новейшим оборудованием и устаревшим кодом чипа - вещь довольно частая. В таком случае выход один: перепрошивка. Но если замена BIOS требует определенных навыков и знаний (без которых превращается в электронный вариант "русской рулетки"), то первичная настройка вполне под силу среднему пользователю. Более того, понимание правил включения компьютера необходимо для грамотного его использования.

BIOS представляет собой программу, записанную в микросхему по той или иной технологии ROM и, следовательно, не требующую питания, для того чтобы храниться там даже после выключения компьютера. В современных чипах используется технология Flash ROM, позволяющая перезаписывать BIOS без дополнительного оборудования. Но, в любом случае, перезапись BIOS - операция серьезная. Другое дело - настройка (SETUP) BIOS. Настройка позволяет "подогнать" стандартную версию BIOS под конкретную конфигурацию компьютера или ОС. Менять настройку BIOS можно хоть по несколько раз в день.

Параметры настройки BIOS хранятся в энергозависимой CMOS RAM, которая питается от батарейки на материнской плате. Отсюда вывод: если у вас часто "слетают" установки компьютера или "вредничают" часы - скорее всего, пора менять батарейку.

Роль BIOS при загрузке ПК

После включения питания напряжение подается на центральный процессор и другие микросхемы материнской платы. "Проснувшись", CPU запускает из микросхемы программу BIOS - и начинается процедура POST (Power On Self Test, инициализация при первом включении). Ее задача - просканировать и настроить все "железо".

Прежде всего формируется логическая архитектура компьютера. Подается питание на все чипсеты, в их регистрах устанавливаются нужные значения. Затем определяется объем ОЗУ (этот процесс можно наблюдать на экране), включается клавиатура, распознаются LPT- и COM-порты. На следующем этапе определяются блочные устройства - жесткие диски IDE и SCSI, флоппи-дисководы. Для устройств SCSI процедура несколько усложняется наличием собственной BIOS, которая берет на себя работу с соответствующим оборудованием и имеет собственную программу настройки. На заключительной стадии происходит отображение итоговой информации.

После окончания работы POST BIOS ищет загрузочную запись. Эта запись, в зависимости от настройки, находится на первом или втором жестком диске, флоппи-диске, ZIP или CDROM. После того как загрузочная записи найдена, она загружается в память - и управление передается ей.

Если в настройках SETUP BIOS есть ошибки, то они могут проявиться уже на этих стадиях, и до запуска ОС дело не дойдет. Но возможны и другие проявления неправильной настройки BIOS - медленная или нестабильная работа системы, внезапные перезагрузки. Поэтому давайте запустим программу настройки BIOS и предпримем небольшую экскурсию по ее лабиринтам.

Срок службы носителя

В любом рекламном буклете DLT/SDLT/LTO (в этом отношении разницы между ними нет) указано: 1,000,000 проходов. Но для того чтобы полностью записать или считать картридж, требуется не одна сотня полных проходов ленты, поэтому срок службы носителя на самом деле меньше, чем для привода с наклонно-строчной записью, где вся лента считывается или записывается за один проход.

Super-AIT — прорыв в области наклонно-строчной записи

Александр Горловой

&laquoЭкспресс-Электроника&raquo, #10/2003

Несмотря на все многообразие, устройства записи-чтения магнитных лент делятся на два типа: с линейной записью и с наклонно-строчной. Первая технология (принцип магнитной записи с неподвижной головкой) была изобретена на рубеже 1870–1880 годов, а наклонно-строчная магнитная запись появилась лет на 60–70 позже. Появлением первой практической реализации (для видеозаписи) технологии магнитной записи блоком вращающихся головок при относительно небольшой линейной скорости движения ленты можно считать конец 50-х — начало 60-х годов прошлого столетия. Строго говоря, в то же время, и даже несколько раньше, появились первые видеомагнитофоны, где запись производилась неподвижной многоканальной головкой на быстро протягиваемую ленту (около 2 м/с). Некоторое время противостояние технологий продолжалось, но кто сейчас об этом вспомнит? Наклонно-строчная технология раз и навсегда вытеснила линейную из видеозаписи. Не наблюдаем ли мы сейчас повторение той же истории, но в новом качестве?

Мы уже привыкли, что любой товар преподносится с эпитетом «супер»: «суперчистящее, моющее, отбеливающее или красящее средство», «суперпылесос» или «суперхолодильник, телевизор» и т. д. С накопителями на магнитных лентах дело обстоит примерно так же. Если взять рекламный буклет любого ленточного устройства — можно прочитать, что это самое лучшее, надежное, емкое и высокоскоростное устройство. Но давайте попробуем разобраться, кто есть кто.

Цифровая наклонно-строчная запись появилась в 80-х годах прошлого столетия (Ampex D2). С того же времени и началось соперничество двух технологий. Поставки приводов DLT под маркой Quantum начались после1980 года (год основания компании Quantum). Сама же технология была предложена несколько раньше компанией DEC. Еще раньше линейная магнитная запись начала применяться в мейнфреймах в виде громоздких устройств с большими сменными катушками (например, советские ЭВМ ЕС). Эти устройства существовали еще в 1960-х годах.

В силу более раннего появления инсталляционная база устройств с линейной записью (DLT, SDLT, LTO, Travan, SLR/MLR и т. д.) значительно превосходит инсталляционную базу устройств с наклонно-строчной записью (8 мм — Eliant, Mammoth, VXA, AIT, 4 мм — DDS). Обе технологии имеют как достоинства, так и недостатки, а также сдерживающие факторы развития. Попробуем их сравнить.

1. Основным аргументом, который приводят изготовители устройств с линейной записью, является простота тракта движения ленты и лентопротяжного механизма.

Так ли это?

На первый взгляд, так оно и есть. На рис. 1 приведены схематичные тракты движения ленты для приводов DLT/LTO и для приводов с наклонно-строчной записью (DDS, AIT, Mammoth, VXA). Лента в тракте DLT (для простоты изложения под DLT будем понимать весь класс устройств с линейной записью) делает небольшой изгиб, проходя через несколько направляющих роликов (причем нерабочей стороной, рабочая сторона контактирует только с головкой), а путь движения ленты в случае механизма с наклонно-строчной записью более сложный, с большим количеством перегибов и направляющих роликов.

Но есть пара моментов, о которых особенно никто не говорит. Это собственно лентопротяжный узел и система заправки ленты.

Свойства BIOS

В этом разделе находятся различные опции, так или иначе относящиеся к специфичным настройкам BIOS, CPU, кэша и подобного. Они отвечают за более тонкую настройку работы компьютера, так что советую отнестись к ним с должным вниманием и аккуратностью. Здесь можно встретить следующие параметры (в скобках указаны различные варианты названий). CPU Internal Frequency. Конструкция некоторых материнских плат позволяет указать здесь частоту процессора. Однако будьте осторожны - "разгон" процессора может привести к его повреждению. CPU Level 1 Cache, CPU Internal Cache. Включение\отключение кэша первого уровня (внутреннего). Отключать эту опцию полезно только в целях поиска неисправности. CPU Level 2 Cache, CPU External Cache. Включение\отключение кэша второго уровня (внешнего). Отключать эту опцию полезно только в целях поиска неисправности. CPU L2 Cache ECC Checking. Попытка коррекции ошибок в кэше второго уровня. Хотя полезность этой опции достаточно сомнительна, ее активация никак не сказывается на производительности системы. Processor Number Feature. Начиная с Pentium III, Intel предоставила возможность программного определения серийного номера процессора. Выключить этот режим имеет смысл, например, из соображений сохранения конфиденциальности. Boot Up NumLock Status. Автоматическое включение цифровой клавиатуры, полезно для индивидуальной настройки. Typematic Rate Setting. Переход в режим повторов постоянно нажатой клавиши. Частота повторов определяется параметрами Typematic Rate (Keyboard Auto Repeat Rate) и Typematic Rate Delay (Keyboard Auto Repeat Rate). BIOS Update. Разрешает или запрещает перепрошивку Flash BIOS. После появления вируса Chine, разрушающего системный BIOS, эту опцию стоит включать только перед самой перезаписью Flash ROM. Video BIOS Shadow. Современные ОС не пользуются этим свойством, предпочитая работать с видеокартой напрямую. Gate A20 Option. Если присвоить этому параметру значение Fast, то Windows будет быстрее переключаться в защищенный режим и обратно.

Следующие опции могут быть выделены в отдельный раздел BOOT:
Quick Power On Self Test. Ускоряет загрузку, пропуская некоторые тесты, в том числе тройную проверку ОЗУ. Virus Warning, Boot Virus Detection. Контролирует доступ к загрузочной записи жесткого диска; следует отключать при инсталляции ОС. Swap Floppy Drive. Меняет местами дисководы A и B. Boot Up Floppy Seek. Производит поиск дисковода при загрузке. Этот режим можно отключить, ускорив тем самым выполнение POST. Boot Sequence. Последовательность просмотра дисков для загрузки ОС. Этот режим может быть представлен и другим способом - в виде списка из четырех устройств. Обычно первым загрузочным устройством удобно ставить диск C. Система, настроенная на загрузку с дискеты, у неопытных пользователей вызывает иногда затруднения. Если по окончании работы дискета оставляется в дисководе, то при следующем включении система будет безуспешно пытаться с нее загрузиться. Кроме жестких дисков и дисководов, современные системы могут загружаться с CD-ROM и ZIP-дисков.

Свойства других чипсетов

В основном это свойства чипов памяти и видео. Правильная их настройка необходима для повышения производительности системы или устойчивости работы.

В одну большую группу можно выделить параметры, относящиеся к циклам чтения/записи в RAM. Вы, наверное, знаете, что процессы обращения к памяти привязаны к тактам процессора и регулируются так называемыми синхронизирующими импульсами. С помощью SETUP BIOS пользователь может изменять величину задержки между импульсами и длину циклов.

Следующие параметры этого типа имеют такую особенность: чем меньше их значение, тем интенсивнее работает память. Но, как вы понимаете, при повышении производительности снижается стабильность работы электроники. Поэтому рекомендуется оптимизировать систему постепенно, внося мелкие изменения и возвращаясь к рабочим режимам при первых проявлениях ошибок в работе памяти. Вот эти параметры: SDRAM CAS Latency Time (время задержки SDRAM CAS); SDRAM Cycle Time Tras/TrcTras/Trc (время цикла памяти SDRAM); SDRAM RAS-to-CAS Delay (задержка SDRAM RAS-to-CAS); SDRAM RAS Precharge Time (время предварительного заряда RAS SDRAM).

Если ПК оснащен шиной AGP, то среди настроек наверняка можно встретить следующие параметры:

AGP Aperture Size MB. Технология AGP позволяет видеокарте "черпать" для своих нужд память из системной RAM. Эти параметры определяют не размер физической памяти, а адресное пространство. В современных компьютерах рекомендуется устанавливать размер апертуры в промежутке 64-128 Мб. Впрочем, строгих правил относительно этого не существует. Увеличив размер выделяемой памяти, вы не ухудшите производительность системы; AGP2X Mode. Использовать режим AGP2X, позволяющий значительно увеличить пропускную способность шины, можно только в том случае, если и чип материнской платы, и видеокарта поддерживают AGP2x; AGP4X Mode. Поскольку этот режим не совместим с AGP2X и AGP1X, по умолчанию производители материнских плат его отключают. Но при необходимости вы можете его включить.

Свойства интегрированных устройств

Как правило, в материнскую плату встроен ряд контроллеров периферийных устройств: контроллер IDE, контроллер последовательных и параллельных портов, клавиатуры, флоппи-дисковода и пр. Иногда возникает необходимость отключения некоторых устройств - например, для отладки или освобождения прерываний. В разделе INTEGRATED PERIPHERALS обычно можно встретить следующие пункты: Onboard IDE-1 Controller - первый контроллер IDE-дисков; если используются SCSI устройства, его можно отключить и тем самым освободить 14-е прерывание; Onboard IDE-2 Controller - если в компьютере установлено только одно IDE-устройство, а прерываний катастрофически не хватает, то, отключив IDE-2 Controller, можно освободить INT 15; Master/Slave Drive PIO Mode - этот параметр привязан к конкретному IDE-устройству и отвечает за режим передачи данных; обычно лучше предоставить BIOS самой подобрать нужное значение (режим Auto). Пропускная способность зависит от выбранного PIO следующим образом: PIO Скорость, Мб/с

0 3,3 1 5,2 2 8,3 3 11,6 4 16,6

Master/Slave Drive UltraDMA - этот параметр разрешает\запрещает включать UltraDMA и тоже привязан к конкретному контроллеру. Лучше удовлетвориться значением, присваиваемым ему по умолчанию; рекомендуется также проследить, чтобы сама ОС тоже использовала нужный режим для устройства; USB Controller. Если в системе нет устройств USB, то в целях экономии прерываний можно присвоить этому параметру значение Disable; USB Keyboard support. Как известно, шина USB поддерживается средствами ОС. Таким образом, до загрузки Windows клавиатура работать не должна. Режим USB Keyboard support позволяет BIOS самостоятельно, на этапе загрузки, обрабатывать события, поступающие от клавиатуры; USB Keyboard Support Via BIOS/OS. В продолжение предыдущего замечания следует обратить внимание на то, что Windows может переключаться в режим, где устройства USB не работают. Включив поддержку клавиатуры через BIOS, пользователь получает возможность работать с клавиатурой в приложениях DOS.
Но все же рекомендуется, за исключением описанного случая, использовать поддержку клавиатуры средствами ОС - как более функциональную; Init Display First (AGP, PCI). Если в ПК установлено две видеокарты, этот режим помогает BIOS разобраться, какую из них использовать на стадии загрузки компьютера; Onboard FDD Controller - с помощью этого параметра можно отключить интегрированный в материнскую плату контроллер флоппи-дисковода. Такая необходимость возникает в случае, если для этих целей используется отдельная плата MIO или дисковода вообще нет; Report No FDD For Win95. Даже если у вас нет дисковода и вы отключили с помощью предыдущей опции контроллер FDD, Windows все равно будет отображать дисковод в списке устройств. Для устранения этой проблемы установите переключатель Report No FDD For Win95 в положение Enabled; Onboard Serial Port 1/2. Этот параметр позволяет отключить порты COM1 и COM2, а также подобрать подходящие сочетания номеров порта ввода-вывода и прерывания. Если в компьютере не используются последовательные порты COM1 или COM2, то их можно отключить, освобождая соответствующие прерывания; в противном случае рекомендуется использовать режим Auto для автоматической настройки портов; Onboard Parallel Port - этот параметр имеет такое же назначение, что и предыдущий, но относится к порту принтера; Parallel Port Mode - позволяет настроить режим работы параллельного порта. Если вы пользуетесь современными принтерами или сканером, подключенным к принтерному порту, надо выбрать режим ECP+EPP (или тот, который рекомендован производителем периферии), реализующий двунаправленный обмен данными. Режим Normal предназначен для более старых моделей принтеров.

Свойства слотов PCI

О функциях этого раздела обычно вспоминают тогда, когда возникают конфликты по прерываниям между устройствами ISA и PCI. Дело в том, что одной из задач BIOS при загрузке компьютера является правильное распределение системных ресурсов. Согласно этой технологии карта PCI может быть настроена на работу с определенным прерыванием и с определенным портом ввода-вывода. Больше того: одно и то же прерывание может совместно использоваться несколькими устройствами PCI.

Информация о распределении ресурсов хранится в специальной таблице - ESCD (Extended System Configuration Data). Но это еще не все. ОС, поддерживающая PnP, позже может перераспределить ресурсы по своему усмотрению. Считается, что Windows справляется с этой задачей эффективнее, чем BIOS компьютера. Однако идиллию портят карты ISA, не поддерживающие PnP. Они настраиваются с помощью перемычек или специальных утилит. Поэтому может возникнуть необходимость закрепить за ISA-слотом определенное прерывание. Для этой цели служат следующие параметры: PnP OS Installed. Это сложный параметр. Для Windows 95/98 рекомендуется установить значение Yes. Windows 2000 использует новейшую технологию ACPI, поэтому для нее Microsoft рекомендует значение No. Linux не является полностью PnP-системой, но при наличии PnP-карт ISA значение Yes может понадобиться для ISAPNPTOOLS. Здесь совет один: пока все в порядке, не трогайте этот параметр. Если же возникли проблемы, сверьте таблицы прерываний - ту, которую выводит BIOS после процедуры POST, и ту, которую использует Windows. Если существуют различия в неработающих платах - придется "поковыряться" в настройках BIOS и Windows; Reset Configuration Data, Force Update ESCD. Бывает, что компьютер не распознает плату, установленную вместо старой. Присвоив параметру Reset Configuration Data значение Enabled, вы заставите BIOS "забыть" прежние установки и заново проанализировать конфигурацию; Resource Controlled By. Как поступить с распределением ресурсов? Оставить это функциям BIOS (режим Auto) или же сделать вручную (Manual)? Если выбрать режим Manual, то активируются пункты, описанные ниже; IRQ-X assigned to. Этот параметр позволяет прерыванию X назначить тип устройства. Режим Legacy ISA требует отдельных IRQ и DMA. Режим PCI/Pnp ISA позволяет использовать эти ресурсы совместно с другими платами. Например, для старой платы ISA, работающей, скажем, на прерывании 9 IRQ, можно во избежание конфликтов выбрать режим Legacy ISA; Delayed Transaction и PCI 2.1 Compliance. Оба параметра отвечают за согласованность работы шин PCI и ISA. Если их активировать, то данные между этими шинами будут передаваться через буфер. Пока данные накапливаются в буфере, более быстрая PCI получит возможность обрабатывать транзакции.

Управление питанием

Современные BIOS позволяют оперировать четырьмя состояниями энергопотребления компьютера: работа на "полных оборотах", режим сниженной частоты центрального процессора (Doze), режим ожидания Standby (обычно заключающийся в отключении видео и жестких дисков), "спящий" режим Suspend (максимально низкое энергопотребление, отключение устройств).

Система контролируется с помощью счетчика простоя определенных устройств. Если эти устройства бездействуют в течение определенного времени, система переходит в то или иное состояние пониженного энергопотребления.

В начале раздела BIOS, управляющего режимами питания, пользователю предлагается выбрать схемы энергосбережения: две стандартные (Min saving и Max Saving) и настраиваемую. Возможно, вам подойдет одна из готовых схем. В противном случае выберите режим User define и введите вручную следующие уточняющие значения: PM Control by APM. Advanced Power Management позволяет управлять питанием устройств средствами ОС; Video off Method. В режиме DPMS монитор отключается сигналом от видеокарты. Если последняя не поддерживает протокол DPMS, то после очередного "засыпания" компьютер уже не "проснется". В любом случае, для современных мониторов лучше выбирать режим V/H SYNC + Blanc; Video off After. Здесь нужно выбрать стадию энергосбережения, на которой будет отключаться монитор - Doze, Suspend или Standby; Doze mode, Standby и Suspend. Вводятся временные интервалы, по истечении которых компьютер будет переходить в режимы Doze, Standby и Suspend; HDD Power Down - если к жесткому диску давно не обращались, его тоже можно отключить.

В заключение следует отметить, что оперировать описанными параметрами нужно аккуратно. Иногда неправильная настройка может привести к "зависанию" компьютера и потере данных.

Узел заправки ленты

У всех устройств с наклонно-строчной записью этот узел работает примерно одинаково. Специальными направляющими из кассеты вытягивается некоторое количество ленты, частично огибающей блок вращающихся головок. Такой способ заправки применяется давно и хорошо отработан.

Для устройств с линейной записью, где используются однокатушечные картриджи, ситуация другая. Лента в картридже заканчивается особой петлей (из более толстого и прочного материала, чем сама лента), за которую специальным крючком («лидер»), закрепленным на приемной катушке, лента вытягивается из картриджа и заправляется в тракт. При всей кажущейся простоте способ этот достаточно капризный, что подтверждено огромным количеством обращений в сервис для старых DLT4000. Следующие модели, DLT7000, имели более надежный узел заправки.

Новое поколение SDLT имеет усовершенствованный узел заправки, но принцип остается прежний. Поэтому говорить о том, что механизм на базе линейной записи более простой, было бы не совсем верно.

Время готовности, время доступа к файлам

По этим критериям устройства с наклонно-строчной записью существенно превосходят устройства с линейной записью. У устройств с наклонно-строчной записью сам процесс заправки ленты происходит быстрее. А если учесть наличие твердотельной памяти в картридже AIT — процесс ускоряется еще больше, так как информация о содержимом картриджа доступна практически мгновенно (AIT-3 предоставляет бесконтактный доступ к твердотельной памяти). Превосходство над линейными устройствами более чем в два раза.