Лекция: 30 Лаборатория: 15 СӨЖ: 45 обсөЖ: 45 1-аралық бақылау: 30 балл 2-аралық бақылау: 30 балл

Процессор жұмыс орындау жылдамдығы такттық жиілкке әлбетте байланыс, бірақ бір оған емес. Болмаса не себептен бір жиілікке ие Pentium 4 және Athlon процессорлері түрлі жылдамдықпен істейді? Демек, қандай дір бізге белгісіз параметрлер бар болуы керек. Соларды қарап шығуға әрекет жасайық.

Амалда шинаның әдеттегі істеу жиілігі анша төмен: Pentium 4 процессорында ол 133 және 200 МГц ке жетеді.

Жылдамдығы сәл төмен екінші деңгейдегі кэш жад болып, оның көлемімен процессор модификациялары айырылады. Intel әулетінде ең бай кэш жадқа құатты Хеоп ие (2 Мб). Pentium 4 және Athlon жаңа моделдерінде екінші деңгейдегі кэш жад 512 кб қа жетеді. Ең жаңа моделдерде жад көлемін 1 Мб қа жеткізу көзде түтілады.

Технология процессор элементтерінің минимал қалындығымен байланыс. Қаншама технологий “жіңішкеленсе” соншама көп транзисторлар санын кристалға жайластыруға болады. Одан басқа жаңа технологияға өтуімен энергоқаражаты, сонымен жылудың ажыртылуы төмендейді.

1. Сүйемелдейтін жедел жад түрлері.

2. Интегрирланған құрылғылар.
Сүйемелдейтін жедел жад типы. Дұрыс таңдалған жедел жад түрі компьютер жылдам істеуіне процессор моделін таңдауына қарағанда маңызды – ақырғы кезде жедел жад информациялық магистральдың тар жайы болып тұр. Осы себептен жаңа чипсет модельдерінің олар алдындағылардан түптен айырмасы жаңа типтағы жадтарды суйеелдеуі. Тек осы олардың сәттілігін немесе қүлауын белгілейді. Солай Pentium 4 процессорлері үшін жасалған бірінші чипсеттер базарда қүлады – олар өте қымбат RDRAM жадтарға арналған еді. Бұны түсінген Intel басқа жаққа ауып жаңа модалы процессор үшын жасалған чипсеттер ескі типтағы SDRAM жадтарын қолдана бастады. Ал Intel кон­куренттері VIA басында ақылды жолын таңдап жеткілікті жылдам және онша қымбат болмаған DDR SDRAM жадтары құлданды. Олар осы күндері кеңінен тараған.

Интегрирланған құрылғылар. Аналық платалардың көбінде ең кемінде дыбыс және желі қосымша жүйесі бар болып олар сәтті әдеттегі дыбыс және желі платаларын ауыстырады.

Желі платасының болуы артықшалық қылмайды. Деректерді 1 Гбит/с жылдамдықпен таратаалатын Gigabyte Ethernet контроллере ие ақырғы платалар моделіне арнайы көңілді ажырату керек. Бұл ескі түрдегі платаларға (10/100) қарағанда он есе жоғары.

IEEE 1394 (FireWire). USB 2.0 мен басекелесетін бұл контроллер деректерді ұлкен жылдамдықпен тарататып тысқы құрылғыларды қосуға арналған. Бүгіндері оны цифрлы камералар иелері қолданады, базарда осы стандартты қолдайтын тысқы жинағыштар пайда болсада. 2003 жылдан бастап шығарылатын платаларға әлбетте орнатылады. RAID. Қатты дискілерді қосуға арналған «ішкі» контроллер. Бір неше дискілерді бір массивке топтай алады. Ол стандартқа қосылмайды, аналық платада болмауы да мүмкін.

Компьютерде ең бастысы процессор сияқты. Таласпасада болады, жүйелі блоктың “мый орталығы” болып процессор істейді. Бірақ процессор, сонымен қалған құрылғылардың да жұмысын қадағалап басқарып түру қажет. Түрлі платалар, дискжетектер, жинағыштар... Қаншама тыстан қосылады! Осы барлық тынымсыз топты қадағалап, әр бір темір жұмысын үйлестіру керек. Сонымен сигналдардың бір құрылғыдан екіншісіне таратылуын қамтамасыз ету қажет, байланыс – казіргі дүниеде ең басты.

Демек барлық темір ағайындарға уй және уйді тәртіпте сақтайтын қамқор ие қажет. Осындай ие бар – бұл аналық плата. Өкінішке орай оның маңыздығын көпшілік есепке алмастан дүрыс таңдамайды.

Осыдан он жыл ілгері аналық плата жүйелі блоктың бірдін бір иесі еді. Бейнекарта, процессор және көп басқа құрылғылар оған байланып қойылған еді, дискжетек пен винчестер ғана корпус ішінде аналық платамен бірге еді.

Тысқы қарапайымдығына қарамастан аналық плата - өте кұрделі “организм” – оның әр бір бөлімінің жұмысына компьютердің жылдамдығы және тұрақты жұмыс орындауы байланысты.

Міне компьютерлық “ананың” бір неше құрылғыларының логикалық топтары:

• 
  Ерекше құрылғыларды қосу үшін разъемдер және порттар жиыны.
  
• 
  Шина – барлық құрылғыларды бірлестіретін информациялық магистраль. Шина мен сигналдар компьютер құрылымдары арасында таралып оның жәрдемімен мейнеткеш-процессорге информациялық жеміс жеткізіліп түрады.
  
• 
  Негізгі микросхемалар жиыны, чипсет. Оның жәрдемімен аналық плата жүйелі блок ішіндегі барлық өтіп жатқан процесстерді бақылап түрады. Небольшая микросхема BIOS - координационный центр системной платы, управляющий всеми ее возможностями.
  

• 
  Орнатылған (немесе интегрирланған) қосымша құрылғылар.
  

Бізге документацияны екілендірмеу үшін жалпы аналық платаларға тиісті қайсы бір құрылғыларының қасиеттерімен, сонымен аналық платаларды айыратын айырмашылықтарымен танысып шықсақ мәнге ие болады.

Желі платасының болуы артықшалық қылмайды. Деректерді 1 Гбит/с жылдамдықпен таратаалатын Gigabyte Ethernet контроллере ие ақырғы платалар моделіне арнайы көңілді ажырату керек. Бұл ескі түрдегі платаларға (10/100) қарағанда он есе жоғары.

1. Чипсет.

Аналық платаның негізгі міндеті құрылғылар арасында көпірлер орнату болғандықтан, барлық чипсеттердің негізгі құрылымдары де көпірлер деп аталады. Барлық чипсеттегі әр бір екі көпірдің бірі – бұл арнайы чип микросхема (бүгіндері екі көпір де бір чипта орналастырылуы мүмкін). Әр бір көпірдің өзінік анық белгіленген қызметі бар: «сөлтүстік» көпір процессорды, жедел жадты және AGP бейнешинаны түтастырады; «оңтүстік» көпір PCI шинасымен жұмыс және барлық компьютерге қосылатын тыс құрылғыларымен, сонымен ішкі контроллермен (дыбыс, желі, порттармен, т.б.) жұмыс үшін жауап береді.

Әр бір чипсет нақты процессорлер аулетіне негізделген – одан басқа бір аулет арасында бір неше чипсеттер аулеті ауысып кетуы де мүмкін. Көбінесе бұл Intel фирмасының процессорлеріне тиісті.

2003 жылы Pentium4 про­цессоры үшін шығарылған жаңа Intel чипсеттерінің көбісі i865 және i875 әулеттеріне тиісті. Шатастыруға орын жоқ деуге болар еді, бірақ асықпаңдар – бұл аулетте энта модификациясы кездеседі: 875G, 875Р, 875РЕ. G әріпі жүйелі платаға графикалық өзек жайластырылғанын білдіреді (демек сіздер бейне платаны сатып алғанда экономияға ие болуларыңыз мүмкін). Р және РЕ индекстерге ие чипсеттет есе көп қосымша контроллерге ие. Чипсеттерді тағыда бір неше компания жетістіреді:

Желі платасының болуы артықшалық қылмайды. Деректерді 1 Гбит/с жылдамдықпен таратаалатын Gigabyte Ethernet контроллере ие ақырғы платалар моделіне арнайы көңілді ажырату керек. Бұл ескі түрдегі платаларға (10/100) қарағанда он есе жоғары.

1. Чипсет.

2. Интегрирланған құрылғылар.
Чипсет типына байланысты аналық платаның маңызды характеристикалары – деректерді жеткізу жылдамдығы, сұйемелдейтін процессорлер моделдерінің саны, жедел жадтың негізгі типы және онымен жұмыс орындайтын параметрлері т.б. байланыс.

Аналық платаның негізгі міндеті құрылғылар арасында көпірлер орнату болғандықтан, барлық чипсеттердің негізгі құрылымдары де көпірлер деп аталады. Барлық чипсеттегі әр бір екі көпірдің бірі – бұл арнайы чип микросхема (бүгіндері екі көпір де бір чипта орналастырылуы мүмкін). Әр бір көпірдің өзінік анық белгіленген қызметі бар: «сөлтүстік» көпір процессорды, жедел жадты және AGP бейнешинаны түтастырады; «оңтүстік» көпір PCI шинасымен жұмыс және барлық компьютерге қосылатын тыс құрылғыларымен, сонымен ішкі контроллермен (дыбыс, желі, порттармен, т.б.) жұмыс үшін жауап береді.

Әр бір чипсет нақты процессорлер аулетіне негізделген – одан басқа бір аулет арасында бір неше чипсеттер аулеті ауысып кетуы де мүмкін. Көбінесе бұл Intel фирмасының процессорлеріне тиісті.

2003 жылы Pentium4 про­цессоры үшін шығарылған жаңа Intel чипсеттерінің көбісі i865 және i875 әулеттеріне тиісті. Шатастыруға орын жоқ деуге болар еді, бірақ асықпаңдар – бұл аулетте энта модификациясы кездеседі: 875G, 875Р, 875РЕ. G әріпі жүйелі платаға графикалық өзек жайластырылғанын білдіреді (демек сіздер бейне платаны сатып алғанда экономияға ие болуларыңыз мүмкін). Р және РЕ индекстерге ие чипсеттет есе көп қосымша контроллерге ие. Чипсеттерді тағыда бір неше компания жетістіреді:

Желі платасының болуы артықшалық қылмайды. Деректерді 1 Гбит/с жылдамдықпен таратаалатын Gigabyte Ethernet контроллере ие ақырғы платалар моделіне арнайы көңілді ажырату керек. Бұл ескі түрдегі платаларға (10/100) қарағанда он есе жоғары.

1. Жедел жад.

Бұгін кешегіге қарағанда көлемі 100 есе көп болған жедел жадта жетпейді. Ертен есе Билла Гейтс көмегімен оданда көп талаб етіледі. Өткен уақыттарды сағынуға орын жоқ – кім 4 Мб жедел жад үшін 250-300 доллар төлегісі келеді!

Сол онша узақ бөлмаған уақыттарда жалпы жад жетіспегендігінен және қымбаттығынан программалық қамтамасыздандыруға тосық болған. Жад микросхемалардың он реткеше бағасының түсуі бүгінде жадты алдын ойлап артығымен алуымызға мүмкіндік жасады. Жедел жад не нәрсе екен? Оның негізінің анықтамасын анығрақ беру қиын. Жедел жад жедел жадтың өзі. Егер тыстан қарасақ – бұл пластик таспада орнатылған бір неше чип-микросхемалар (барлығы біргелікте жедел жад модулі деп аталады).

Жедел жадтың тұрақты дисктың жадынан ерекшілігі – информация онда уақтынша сақталады. Компьютерді өшіргенде жедел жадтағы барлық нәрсе толасымен өшіріледі. Жедел жад – компьютер өзінің барлық амалдарын орындайтын полигон (өріс). Қаншама бұл полигон кең болса – соншама жақсы. Жедел жадқа жету жылдамдығы аншама жоғары дисктікіне қарағанда. Жету уқыты ең қазіргі қатты диск-винчестер ге 8-10 миллисекунд (мс). Ал қазіргі жедел жад жету уқыты 6-7 наносекунд (нс). Айырмасы – жүз мың рет!

Процессор-чиптерге үқсас, жедел жад дербес компьютердің тұрлі құрылғыларында қолданылады – бейнекартадан бастап лазер принтерлерге дейін. Жедел жад микросхемалары бұл жағдайларда түрлі модификацияларға тиісті болады, бірақ барлығы динамикалық жедел жадтар (DRAM) типына қарасты болады.

Жедел жад арнайы жад модульдерінде жайласқан микросхемалар көрінісінде жасалады. Осы күндері ең кең таралғандары 168-контакттық DIMM модульдері. Әр біреуі 1 ден 512 Мб ке дейін жедел жадты сыйғыза алады. Амалда бүгіндері үш түрдегі - 128, 256, 512 Мб тық - модульдер қолданылады.

Көп аналық платаларда осы күндері жад орнату үшін үш немесе төрт разъемдер жайластырылады. Жайласқан модульдер түрлі көлемді бола алады, айтайық, екі 256 Мб тан, екі 512 Мб тан. Бірақ модульдер бір жету уақытына ие болып бір шығарушыныке болғаны дүрыс. Бұл Pentium 4 процессорлеріне өте тиісті, себебі олар бір уақытта синхрон және бір біріне байланбастан екі жадпен істей алады.

Жедел жадтардың типтары. Жедел жадтардың типтары онға жетеді – бірақ көбінесе біз үш түрімен істейміз - DDR SDRAM, RambusDRAM (RDRAM), DDR-II SDRAM. Ең кең таралғандары DDR SDRAM модульдері. DDR аббревиатурасы double data rate – деректерді екіленген жылдамдықпен тарату мағынасына ие: осы типтегі жадтар осы кездегі процессорлерге үқсас бастапқы жад шинасының жиілігін екілентіре алады. Мысалы, DDR-333 жад 166 МГц шина жиілігінде істейді. 2002 жыл аяғында шығарылған DDR SDRAM модификациясы 400 МГц жиілікті қолдана алады (жүйелі шина жиілігі 200 МГц).

Бірақ бұл жылдамдық та осы күндері жеткілікті емес: ескертеміз, ақырғы Pentium 4 процессорлері үшін жасалған чипсеттер 533 МГц жүйелік шина жиіліктерін сүйемелдейді – перспективада ең кемінде екіленуі күтіледі. Осы себептен жедел жад осы күндері “тар жайы” болып жатыр. Ол құатты процессордың барлық үтымдықтарын жоюы мүмкін.

• 
  Айрым жағдайларда модульдер атауларына SDRAM ға үқсас жүйелі шина жиілігі емес, жуйелі шина тарату жылдамдығы (Мб/с) жайластырылады. Сондықтан прайс-бетте мынадай маркировканы кездестіріп айран қамаңыздар РС3200, DDR400. Олар мағыналары бір.
  

1. Жалпы мағлұматтар.

2. Жедел жад түрлері.

Жалпы мағлұматтар.

Бүгін кешегіге қарағанда көлемі 100 есе көп болған жедел жадта жетпейді. Ертең болса Билла Гейтс көмегімен оданда көп талаб етіледі. Өткен уақыттарды сағынуға орын жоқ – кім 4 Мб жедел жад үшін 250-300 доллар төлегісі келеді!

Сол онша ұзақ болмаған уақыттарда жалпы жад жетіспегендігінен және қымбаттығынан программалық қамтамасыздандыруға тосық болған. Жад микросхемалардың он есе бағасының түсуі бүгінде жадты алдын ойлап артығымен алуымызға мүмкіндік жасады.

Жедел жад не нәрсе екен? Оның негізінің анықтамасын анығрақ беру қиын. Жедел жад жедел жадтың өзі. Егер тыстан қарасақ – бұл пластик таспада орнатылған бір неше чип-микросхемалар (барлығы біргелікте жедел жад модулі деп аталады).

Жедел жадтың тұрақты дисктың жадынан ерекшілігі – информация онда уақтынша сақталады. Компьютерді өшіргенде жедел жадтағы барлық нәрсе толасымен өшіріледі. Жедел жад – компьютер өзінің барлық амалдарын орындайтын полигон (өріс). Қаншама бұл полигон кең болса – соншама жақсы. Жедел жадқа жету жылдамдығы аншама жоғары дисктікіне қарағанда. Жету уқыты ең қазіргі қатты диск-винчестер ге 8-10 миллисекунд (мс). Ал қазіргі жедел жад жету уқыты 6-7 наносекунд (нс). Айырмасы – жүз мың рет!

Процессор-чиптерге үқсас, жедел жад дербес компьютердің тұрлі құрылғыларында қолданылады – бейнекартадан бастап лазер принтерлерге дейін. Жедел жад микросхемалары бұл жағдайларда түрлі модификацияларға тиісті болады, бірақ барлығы динамикалық жедел жадтар (DRAM) типына қарасты болады.

Жедел жад арнайы жад модульдерінде жайласқан микросхемалар көрінісінде жасалады. Осы күндері ең кең таралғандары 168-контакттық DIMM модульдері. Әр біреуі 1 ден 512 Мб ке дейін жедел жадты сыйғыза алады. Амалда бүгіндері үш түрдегі - 128, 256, 512 Мб тық - модульдер қолданылады.

Көп аналық платаларда осы күндері жад орнату үшін үш немесе төрт разъемдер жайластырылады. Жайласқан модульдер түрлі көлемді бола алады, айтайық, екі 256 Мб тан, екі 512 Мб тан. Бірақ модульдер бір жету уақытына ие болып бір шығарушыныке болғаны дүрыс. Бұл Pentium 4 процессорлеріне өте тиісті, себебі олар бір уақытта синхрон және бір біріне байланбастан екі жадпен істей алады.

Жедел жадтардың типтары. Жедел жадтардың типтары онға жетеді – бірақ көбінесе біз үш түрімен істейміз - DDR SDRAM, RambusDRAM (RDRAM), DDR-II SDRAM. Ең кең таралғандары DDR SDRAM модульдері. DDR аббревиатурасы double data rate – деректерді екіленген жылдамдықпен тарату мағынасына ие: осы типтегі жадтар осы кездегі процессорлерге үқсас бастапқы жад шинасының жиілігін екілентіре алады. Мысалы, DDR-333 жад 166 МГц шина жиілігінде істейді. 2002 жыл аяғында шығарылған DDR SDRAM модификациясы 400 МГц жиілікті қолдана алады (жүйелі шина жиілігі 200 МГц).

Бірақ бұл жылдамдық та осы күндері жеткілікті емес: ескертеміз, ақырғы Pentium 4 процессорлері үшін жасалған чипсеттер 533 МГц жүйелік шина жиіліктерін сүйемелдейді – перспективада ең кемінде екіленуі күтіледі. Осы себептен жедел жад осы күндері “тар жайы” болып жатыр. Ол құатты процессордың барлық үтымдықтарын жоюы мүмкін.

Айрым жағдайларда модульдер атауларына SDRAM ға үқсас жүйелі шина жиілігі емес, жуйелі шина тарату жылдамдығы (Мб/с) жайластырылады. Сондықтан прайс-бетте мынадай маркировканы кездестіріп айран қамаңыздар РС3200, DDR400. Олар мағыналары бір.


Лекция 13.
Тақырып: Бейнекарта
Мақсаты: Бейнекарта жұмыс орындау принціпімен характеристикаларын танысу.
Жоспар

1. Чипсет және чипсеттер.

Грфикамен жұмыс осы кездегі компьютерлер үшін ең қиын мәселе. Күрделі бейнелер, миллиондаған түстер және реңдер... Сондықтан бұл мәселені шешу үшін компьютерге екінші құатты процессор орнатуға тура келеді. (Процессорлерге арналған бөлімде біз орталық процессорды жеңілдету үшін арнайы орнын иелейтін чиптар туралы әңгіме алып барған едік.) Бейнекарта ең басты орын иелейтіндердің біріншісі. Оны таңдауда өте ықтиат және зейінді болу қажет.

Бес жыл бұрын бейнекарта функциялары екі өлшемді графикасымен ғана жұмыс істейтін еді. Сондықтан 2D-режимде жылдам және сапалы жұмыс орындауымен карталар бағаланар еді. Бүгін барлық бейнекарталар жылдам және сапалы екі өлшемді графиканы жасай алады.

Бейнекартаны таңдағанда көп пайдаланушылар ықыласын оның үш өлшемді графикамен және видео мүмкіншіліктеріне қаратады.

Көлемді және реалистик бейнені жасау оңай есеп емес. Амалда бейнекарта кұрделі амалдарды орындауы қажет: әр бір үш өлшемді объекттың “каркасын” құру, әр бір бөлімшесін бейне бөлшектерімен тігіп шығу – жапырақтарды, киімдерді, тастарды, жерді көрсететін текстуралармен Ал ең бастысы – қалаған уақытта ойыншының қалауына байланыс бейнені түрлі қарау нүктелерінен: жоғарыдан, жанынан, керек болса төменінен - көрсетіп тұруы қажет. Маңыздысы объектті төрт жағынан көрсетіп тұруда да емес, ал оның реал көлемді моделін экранға жайластыру. Бір сантиметрге жылжыжыдыңыз ба – объект басқаша көрінеді. Мұнда бейнекарта әр бір пикселдің екі кеңістік координатасын есептеуінен басқа үшіншісін – объекттің күзетушіден узақтығын көрсететін координатасында есептеу қажет. Көлемді жасау – онша қиында мәселе емес. Ең көлемді объект те өңсіз көрінеді егер оған текстура жайластырылмаса, басқаша айтқанда түрлі реңдермен боялмаса.

Ойын спецэффектерді де үмытпауымыс керек, олардың көбісін де бейне карта сүйемелдейді. Мысалы, бейне контурларының тегістеуін (Anti-Aliasing), туманның, оттың елестеуін, су бетіндегі толқындардың, айнадағы сәулеленуді, саяны т.б. Ойын спецэффектерді сүйемелдеу үшін бейнекарта процессорына арнайы “жарық түсіру және трансформация блогын” (T&L) орнатады. Ол ойын сапасын жоғарылатады, бірақ карта бағасын бірнеше он долларға қымбаттатады.

Ақырғы тағы бір бейне карта шешетін мәселе - мультимедиа-информациясын өңдеу. Көп карталар осы күндері бейнені телеэкранға немесе керісінше бейнені тысқы көздерден – видеокамера, видеомагнитофон немесе телеантенадан алуға мүмкіндікке ие (бұл операцияларды видеокіріс және TV-тюнер орындайды). Одан басқа видеокарта DVD дискілерге қысылып жазылған видеосигналдарды декодтаумен шұғылданады.

Чипсет. Қалаған бейнекарта басты мыясы болып арнайы графикалық чип болып табылады, барлық әдеттегі, екі өлшемді және ойынды үш өлшемді грфикаға жауап беретін.

Үш өлшемді карталардың өнімділігі үш өлшемді ойындарда бір неше шамалар характерлейді - мысалы, бір секундта қанша кұрделі бейнені құрастыратын қарапайым бейнені (үш бұрыштар немес пикселдер) сыза алу саны. Мысалы, осы күндердегі лидерлер, GeForce FX чипында жасалған, бір секундта 2 миллиард пиксе­лдерді шығара алады.

1. Негізгі үғымдар.

Грфикамен жұмыс осы кездегі компьютерлер үшін ең қиын мәселе. Күрделі бейнелер, миллиондаған түстер және реңдер... Сондықтан бұл мәселені шешу үшін компьютерге екінші құатты процессор орнатуға тура келеді. (Процессорлерге арналған бөлімде біз орталық процессорды жеңілдету үшін арнайы орнын иелейтін чиптар туралы әңгіме алып барған едік.) Бейнекарта ең басты орын иелейтіндердің біріншісі. Оны таңдауда өте ықтиат және зейінді болу қажет.

Бес жыл бұрын бейнекарта функциялары екі өлшемді графикасымен ғана жұмыс істейтін еді. Сондықтан 2D-режимде жылдам және сапалы жұмыс орындауымен карталар бағаланар еді. Бүгін барлық бейнекарталар жылдам және сапалы екі өлшемді графиканы жасай алады.

Бейнекартаны таңдағанда көп пайдаланушылар ықыласын оның үш өлшемді графикамен және видео мүмкіншіліктеріне қаратады.

Көлемді және реалистик бейнені жасау оңай есеп емес. Амалда бейнекарта кұрделі амалдарды орындауы қажет: әр бір үш өлшемді объекттың “каркасын” құру, әр бір бөлімшесін бейне бөлшектерімен тігіп шығу – жапырақтарды, киімдерді, тастарды, жерді көрсететін текстуралармен Ал ең бастысы – қалаған уақытта ойыншының қалауына байланыс бейнені түрлі қарау нүктелерінен: жоғарыдан, жанынан, керек болса төменінен - көрсетіп тұруы қажет. Маңыздысы объектті төрт жағынан көрсетіп тұруда да емес, ал оның реал көлемді моделін экранға жайластыру. Бір сантиметрге жылжыжыдыңыз ба – объект басқаша көрінеді. Мұнда бейнекарта әр бір пикселдің екі кеңістік координатасын есептеуінен басқа үшіншісін – объекттің күзетушіден узақтығын көрсететін координатасында есептеу қажет. Көлемді жасау – онша қиында мәселе емес. Ең көлемді объект те өңсіз көрінеді егер оған текстура жайластырылмаса, басқаша айтқанда түрлі реңдермен боялмаса.

Ойын спецэффектерді де үмытпауымыс керек, олардың көбісін де бейне карта сүйемелдейді. Мысалы, бейне контурларының тегістеуін (Anti-Aliasing), туманның, оттың елестеуін, су бетіндегі толқындардың, айнадағы сәулеленуді, саяны т.б. Ойын спецэффектерді сүйемелдеу үшін бейнекарта процессорына арнайы “жарық түсіру және трансформация блогын” (T&L) орнатады. Ол ойын сапасын жоғарылатады, бірақ карта бағасын бірнеше он долларға қымбаттатады.

Ақырғы тағы бір бейне карта шешетін мәселе - мультимедиа-информациясын өңдеу. Көп карталар осы күндері бейнені телеэкранға немесе керісінше бейнені тысқы көздерден – видеокамера, видеомагнитофон немесе телеантенадан алуға мүмкіндікке ие (бұл операцияларды видеокіріс және TV-тюнер орындайды). Одан басқа видеокарта DVD дискілерге қысылып жазылған видеосигналдарды декодтаумен шұғылданады.

ATI чипсеттері (Radeon 9000/9500/9700). Бұл карталарды өте жоғары екі өлшемді характеристикаларыдан басқа түспен өте жоғары істеу сапасы және қосымша мультимедиа мүмкіншіліктері барлығымен ерекшеленеді. ATI бейнекарталар жаңа моделдері видеошығыстан басқа телетюнерлерге және видеоқірістерге ие. Одан басқа бұл карталар DVD лерді қарауға өте жақсы есептеледі, себебі олардың аппараттық видеокодерлері мақтаудан жоғары.

SIS чипсеттері (Xabre 200/400/600) бастапқы деңгейдегі компьютерлер үшін арзан чипсеттер болып табылады. Көп осы күнгі ойындарды тарта алады, бірақ сапасы және жылдамдығы жоғары емес. Спецэффекттердің жеткілікті минимумын сүйемелдейді. Жоғарыда баяндалған чипсеттер әлбетте барлық осы күнгі видеокарталарды қарастыра алмайды.

Жедел жадтың көлемі. Осы күнгі барлық графикалық платалар ең кемінде 64 Мб көлемдегі жадқа ие – (екі өлшемді бейне үшін үй бейнекартасының тола сапалы жұмысына 16 Мб жеткілікті). Бірақ “артықша” қосымша мегабайттары ойындарда үш өлшемді графикаларды жасауға жұмсалады – осыларда үш өлшемді каркасты жабу үшын «тексту­ралар» сақталады. Практика көрсетуінше 17 дюимдық мониторда үш өлшемді ойындарын ойнау үшін 32 Мб жедел жад жеткілікті. Жоғары ойын шешімдерімен (1280x1024 пикселден жоғары) жұмыс орындауы үшін 64 Мб графикалық жад үсынылады. 128 Мб аздап бейне сапасын және деталдарын көтеруге мүмкіндік жасайды.

Пайдаланатын жад типы. Бейнекарталарда қолданатын жад типтері әдеттегі жедел жадында қолданатын типтерінен ажыралмайды. Ең арзан модельдерінде әдетте DDR SDRAM модельдері істетіледі, мұлтіксіз моделдері жылдам DDR-II жадтарімен қаматамсыз етілген.

AGP 8х режимын сүйемелдеу. AGP шинасымен бір ретті деректерді тарату жылдамдығы (256 Мб/с) көпке жетпеді. 1998 жыл аяғында базарда екі еселенген жылдамдықты сүйемелдейтін - AGP2x (528 Мб/с) режимы – платалар шықты. 1999 жыл аренаға жаңа супержылдам AGP4x (деректер алмасу жылдамдығы - 1,06 Гб/с) таралды.


Лекция 15.
Тақырып: Бейнекарта
Мақсаты: Бейнекарта жұмыс орындау принціпімен характеристикаларын танысу.

Жоспар
1. Бейнежадтың көлемі, типы, жиілігі.

Бейнекартаны таңдағанда көп пайдаланушылар ықыласын оның үш өлшемді графикамен және видео мүмкіншіліктеріне қаратады.

Көлемді және реалистик бейнені жасау оңай есеп емес. Амалда бейнекарта кұрделі амалдарды орындауы қажет: әр бір үш өлшемді объекттың “каркасын” құру, әр бір бөлімшесін бейне бөлшектерімен тігіп шығу – жапырақтарды, киімдерді, тастарды, жерді көрсететін текстуралармен Ал ең бастысы – қалаған уақытта ойыншының қалауына байланыс бейнені түрлі қарау нүктелерінен: жоғарыдан, жанынан, керек болса төменінен - көрсетіп тұруы қажет. Маңыздысы объектті төрт жағынан көрсетіп тұруда да емес, ал оның реал көлемді моделін экранға жайластыру. Бір сантиметрге жылжыжыдыңыз ба – объект басқаша көрінеді. Мұнда бейнекарта әр бір пикселдің екі кеңістік координатасын есептеуінен басқа үшіншісін – объекттің күзетушіден узақтығын көрсететін координатасында есептеу қажет. Көлемді жасау – онша қиында мәселе емес. Ең көлемді объект те өңсіз көрінеді егер оған текстура жайластырылмаса, басқаша айтқанда түрлі реңдермен боялмаса.

Ойын спецэффектерді де үмытпауымыс керек, олардың көбісін де бейне карта сүйемелдейді. Мысалы, бейне контурларының тегістеуін (Anti-Aliasing), туманның, оттың елестеуін, су бетіндегі толқындардың, айнадағы сәулеленуді, саяны т.б. Ойын спецэффектерді сүйемелдеу үшін бейнекарта процессорына арнайы “жарық түсіру және трансформация блогын” (T&L) орнатады. Ол ойын сапасын жоғарылатады, бірақ карта бағасын бірнеше он долларға қымбаттатады.

Ақырғы тағы бір бейне карта шешетін мәселе - мультимедиа-информациясын өңдеу. Көп карталар осы күндері бейнені телеэкранға немесе керісінше бейнені тысқы көздерден – видеокамера, видеомагнитофон немесе телеантенадан алуға мүмкіндікке ие (бұл операцияларды видеокіріс және TV-тюнер орындайды). Одан басқа видеокарта DVD дискілерге қысылып жазылған видеосигналдарды декодтаумен шұғылданады.

Қалаған бейнекарта басты мыясы болып арнайы графикалық чип болып табылады, барлық әдеттегі, екі өлшемді және ойынды үш өлшемді грфикаға жауап беретін.

Үш өлшемді карталардың өнімділігі үш өлшемді ойындарда бір неше шамалар характерлейді - мысалы, бір секундта қанша кұрделі бейнені құрастыратын қарапайым бейнені (үш бұрыштар немес пикселдер) сыза алу саны. Мысалы, осы күндердегі лидерлер, GeForce FX чипында жасалған, бір секундта 2 миллиард пиксе­лдерді шығара алады.

Жылдамдықтың басқа көрсеткіші де бар – бір секундта экранда алмастырылатын кадрлар саны (frame per second - fps). Қаншама видеокарта құатты болса, соншама көп fps ке ие боласыз. 60-70 fps 1600x1200 шешуінде жақсы көрсеткіш есептеледі. Жылдамдыққа қолданатын процессор типы, түс режимы т.с.с. әсер етеді. Нақты ойын және тестке де байланысты.

Бес жыл бұрын бейнекарта функциялары екі өлшемді графикасымен ғана жұмыс істейтін еді. Сондықтан 2D-режимде жылдам және сапалы жұмыс орындауымен карталар бағаланар еді. Бүгін барлық бейнекарталар жылдам және сапалы екі өлшемді графиканы жасай алады.

Бейнекартаны таңдағанда көп пайдаланушылар ықыласын оның үш өлшемді графикамен және видео мүмкіншіліктеріне қаратады.

Көлемді және реалистик бейнені жасау оңай есеп емес. Амалда бейнекарта кұрделі амалдарды орындауы қажет: әр бір үш өлшемді объекттың “каркасын” құру, әр бір бөлімшесін бейне бөлшектерімен тігіп шығу – жапырақтарды, киімдерді, тастарды, жерді көрсететін текстуралармен Ал ең бастысы – қалаған уақытта ойыншының қалауына байланыс бейнені түрлі қарау нүктелерінен: жоғарыдан, жанынан, керек болса төменінен - көрсетіп тұруы қажет. Маңыздысы объектті төрт жағынан көрсетіп тұруда да емес, ал оның реал көлемді моделін экранға жайластыру. Бір сантиметрге жылжыжыдыңыз ба – объект басқаша көрінеді. Мұнда бейнекарта әр бір пикселдің екі кеңістік координатасын есептеуінен басқа үшіншісін – объекттің күзетушіден узақтығын көрсететін координатасында есептеу қажет. Көлемді жасау – онша қиында мәселе емес. Ең көлемді объект те өңсіз көрінеді егер оған текстура жайластырылмаса, басқаша айтқанда түрлі реңдермен боялмаса.

Ойын спецэффектерді де үмытпауымыс керек, олардың көбісін де бейне карта сүйемелдейді. Мысалы, бейне контурларының тегістеуін (Anti-Aliasing), туманның, оттың елестеуін, су бетіндегі толқындардың, айнадағы сәулеленуді, саяны т.б. Ойын спецэффектерді сүйемелдеу үшін бейнекарта процессорына арнайы “жарық түсіру және трансформация блогын” (T&L) орнатады. Ол ойын сапасын жоғарылатады, бірақ карта бағасын бірнеше он долларға қымбаттатады.

Ақырғы тағы бір бейне карта шешетін мәселе - мультимедиа-информациясын өңдеу. Көп карталар осы күндері бейнені телеэкранға немесе керісінше бейнені тысқы көздерден – видеокамера, видеомагнитофон немесе телеантенадан алуға мүмкіндікке ие (бұл операцияларды видеокіріс және TV-тюнер орындайды). Одан басқа видеокарта DVD дискілерге қысылып жазылған видеосигналдарды декодтаумен шұғылданады.

Үш өлшемді карталардың өнімділігі үш өлшемді ойындарда бір неше шамалар характерлейді - мысалы, бір секундта қанша кұрделі бейнені құрастыратын қарапайым бейнені (үш бұрыштар немес пикселдер) сыза алу саны. Мысалы, осы күндердегі лидерлер, GeForce FX чипында жасалған, бір секундта 2 миллиард пиксе­лдерді шығара алады.

Алтыканалды дыбыстың реал «көлемдігін» DVD-дискілерді ойнатқанда сезуге болады: олар жолдары басынан Dolby Digital EX стандарты бойынша керекті каналдарға ажыратылып қойылған. Цифрлы дыбыстың (қитықтардың және бүзілуының толасымен болмауы) 6-каналды «үй театрының» аудиожүйесімен (3 негізгі каналдар 2 канал көлемді дыбыс үшін томенжиілікті динамик-сабвуфер) бірлесуі болмаған реалды дыбысты шығаруға мүмкіндік жасайды. Бірақ DVD ны ойнатқанда.

Әдетттегі AudioCD ойнатқанда DD пайдасы еш сезілмейді. Қайта керісінше – «үй театрларының» колонкалары қандай сапалы болмасын – олар әдеттегі (AudioCD лер үшін) аудиоцентрлер дыбыстарынан төмен болады. Бірақ дыбыс карталардың айыбы бұл жерде жоқ. Егер сіздер «көп каналды» дыбыс картасына ие компьютерлеріңізге бір неше жүз доллар тұратын колонкалар комплектын қоссаңыз Dolby Digital үстемдігін сезесіз.

Максимал разрядтылығы және дыбысты жазу және шығару жиілігі. 1999 жылға дейін көбінесе дыбыс карталар дыбысты жазу және шығаруда 44 кГц жиілкке және 16 бит разрядтылыққа ие еді – бұл характеристикалар әдеттегі AudioCD дыбыс параметрлеріне сай келеді. Бірақ осы күндері платаларға қойылған талаптар аншама көтерілді – бұл дыбыс дүниесіне жаңа типтағы тасымалдаушылар енуімен байланысты. Сондай ақ, DVD-дискілердегі дыбыс цифрлану жиілігі 48 және 96 кГц болды, ал разрядтылығы – 24 бит. Жаңа аудиотасымалдаушыларда (DVD-Audio) дискреттеу жиілігі 192 кГц ке жетті – сондықтан, егер сіздер осы дыбыс форматымен жұмыс істемекші болсаңыз «192/24» стандартты платаны таңдаңыз. Осы параметрлер максимал мәндері дыбыс шығаруда да жазуда да маңызды.

Шынында, ақырғы карталар моделдерінің жазу кезіндегі цифрлеу жиілігі 96 кГц тен аспайды. Сонда неге көп деген сүрақ түылуы мүмкін. Белгілі адам құлағы 18-20 кГц жиілкті сигналды қиыншылықпен есітеді. Бірақ, естен шығармауымыз керек – цифрленген дыбыспен кездесеміз – оның жиілігі басқа көрсеткіштерді анықтайды. ХХ ғасырдың орталарында Клод Шеннон постулат айтқан еді: дыбысты сапалы тарату үшін оның цифрленгендегі «дискретизациясы» екі есе оригинал дыбыстың максимал жиілігінен жоғары болу керек. Демек 44,1 кГц дискретизация жиілігі 22 кГц жиілікке ие дыбыстың сапалы шығарылуын қамтамасыз етеді.

1. 
   Дыбыс картасының пайда болу тарихы.
   
2. 
   Цифрлы дыбыстың пайда болуы.
   

«Амиг» және «Макинтош» компьютерлерінде дыбыс 80-ші жылдар ортасында пайда болды, ал «IBM РС-сай келетін компьютерлерде» дыбыс 1989 жылы енгізілді. Алдынан дыбыс карталары MIDI синтезделген дыбыстармен істеді. Цифрлы дыбысты фотографиямен салыстырса болады. Ол музықа, адам сөзі, тағын басқа дыбыстардың анық нүсқасы; дыбыс картасының осындай дыбысты шығаруы принципы магнитофон принципына үқсас. Бұл жағдайда дыбыс картасы «цифрлы» дыбысты ғана үйренге «аналогты формада» шығарады. Керісі де мүмкін – аналого-цифрлы алмастыру: ол тысқы дыбысты компьютерге жазғанда кездеседі. Аналық платаларда дыбысты өңдейтін ерекше платалар орнатыла бастады.

Алдын ала «үш өлшемді» дыбыстарды сүйемелдейтін барлық платалар әдеттегі екі колонкалы жүйелерге арналған еді. Бірақ 1999 жылы Creative фирмасы «тола бағалы дыбысты» жасау үшін жаңа төртколонкалы жүйені ұсынды – «алдынғы план» колонкалары және «артқы план» колонкалары үшін. Соған сай әр бір колонкалар жүбына дыбыс картасында бір шығыстар орнатылды. Осы схемада төрт колонкаларға бесіншісін – томен жиіліктерді күшейтуші сабвуферді қосуға болады. 2002 жылы аренаға 7 колонкаларды сүйемелдейтін дыбыс карталардың жаңа аулеті шығарылды.

Алтыканалды дыбыстың реал «көлемдігін» DVD-дискілерді ойнатқанда сезуге болады: олар жолдары басынан Dolby Digital EX стандарты бойынша керекті каналдарға ажыратылып қойылған. Цифрлы дыбыстың (қитықтардың және бүзілуының толасымен болмауы) 6-каналды «үй театрының» аудиожүйесімен (3 негізгі каналдар 2 канал көлемді дыбыс үшін томенжиілікті динамик-сабвуфер) бірлесуі болмаған реалды дыбысты шығаруға мүмкіндік жасайды. Бірақ DVD ны ойнатқанда.

Әдетттегі AudioCD ойнатқанда DD пайдасы еш сезілмейді. Қайта керісінше – «үй театрларының» колонкалары қандай сапалы болмасын – олар әдеттегі (AudioCD лер үшін) аудиоцентрлер дыбыстарынан төмен болады. Бірақ дыбыс карталардың айыбы бұл жерде жоқ. Егер сіздер «көп каналды» дыбыс картасына ие компьютерлеріңізге бір неше жүз доллар тұратын колонкалар комплектын қоссаңыз Dolby Digital үстемдігін сезесіз.

1999 жылға дейін көбінесе дыбыс карталар дыбысты жазу және шығаруда 44 кГц жиілкке және 16 бит разрядтылыққа ие еді – бұл характеристикалар әдеттегі AudioCD дыбыс параметрлеріне сай келеді. Бірақ осы күндері платаларға қойылған талаптар аншама көтерілді – бұл дыбыс дүниесіне жаңа типтағы тасымалдаушылар енуімен байланысты. Сондай ақ, DVD-дискілердегі дыбыс цифрлану жиілігі 48 және 96 кГц болды, ал разрядтылығы – 24 бит. Жаңа аудиотасымалдаушыларда (DVD-Audio) дискреттеу жиілігі 192 кГц ке жетті – сондықтан, егер сіздер осы дыбыс форматымен жұмыс істемекші болсаңыз «192/24» стандартты платаны таңдаңыз. Осы параметрлер максимал мәндері дыбыс шығаруда да жазуда да маңызды.

Шынында, ақырғы карталар моделдерінің жазу кезіндегі цифрлеу жиілігі 96 кГц тен аспайды. Сонда неге көп деген сүрақ түылуы мүмкін. Белгілі адам құлағы 18-20 кГц жиілкті сигналды қиыншылықпен есітеді. Бірақ, естен шығармауымыз керек – цифрленген дыбыспен кездесеміз – оның жиілігі басқа көрсеткіштерді анықтайды. ХХ ғасырдың орталарында Клод Шеннон постулат айтқан еді: дыбысты сапалы тарату үшін оның цифрленгендегі «дискретизациясы» екі есе оригинал дыбыстың максимал жиілігінен жоғары болу керек. Демек 44,1 кГц дискретизация жиілігі 22 кГц жиілікке ие дыбыстың сапалы шығарылуын қамтамасыз етеді.

Лекция 19

Тақырып: Қатты диск құрылымы.
Мақсат: Қатты диск құрылымымен, оның құрылысымен және блоктарымен танысу.
Жоспар.

1. Қатта дисктың бірінші блогы.

2. Қатта дисктың екінші блогы.

3. Қатта дисктың үшінші блогы.