PCIバスバージョン。 PCI-Expressインターフェース、その主な特徴と下位互換性短所と考えられる問題
機能と利点
NVIDIA®ユニファイドアーキテクチャ
完全に統合されたグラフィックコアは、ジオメトリ、頂点、物理学、またはピクセルシェーディング作業を動的に分散して、優れたグラフィックパフォーマンスを実現します。
NVIDIACUDA™並列コンピューティングアーキテクチャ1
CUDAテクノロジーは、GPUコアのパワーを解き放ち、ビデオトランスコーディングなどの最も要求の厳しいシステムタスクを加速し、従来のCPUよりも驚異的なパフォーマンスの向上を実現します。
DirectComputeのサポート
MicrosoftのGPUコンピューティングAPIであるDirectComputeの完全サポート
OpenCLサポート
OpenCLサポート
Microsoft Windows7のサポート
Windows 7は、オペレーティングシステムが前例のない視覚体験のためにGPUの利点を発揮する方法に大幅な改善が見られる、次世代のオペレーティングシステムです。 これらの利点をグラフィックスとコンピューティングに活用することで、Windows 7は、グラフィックスの点でよりインタラクティブで魅力的なだけでなく、速度とパフォーマンスに対するユーザーの要求を完全に満たすようになります。
NVIDIA®GeForce®ユニファイドドライバーアーキテクチャ（UDA）
幅広いゲームやアプリケーションとの互換性、信頼性、安定性の実証済みレベルを提供します。 GeForceドライバーは、前例のないユーザーエクスペリエンスを提供し、GeForceGPUの寿命全体にわたって高性能と更新機能をサポートします。
GigaThread™テクノロジー
大規模なマルチスレッドアーキテクチャは、何千もの独立した並列スレッドをサポートし、信じられないほどの計算能力と高度な次世代シェーダーを提供します。
NVIDIA®Lumenex™エンジン
NVIDIA®Lumenex™エンジン
テクノロジー16
複数の平滑化
浮動小数点高ダイナミックレンジ（HDR）ビット照明
前世代の精度を2倍にして、非常にリアルな照明効果を実現し、アンチエイリアシングをサポートするようになりました。
NVIDIA®PureVideo®HDテクノロジー2
これは、高解像度ビデオのデコードアクセラレーションと後処理の組み合わせであり、これまでにない鮮明な画像、滑らかなビデオ、正確な色、および映画やビデオの正確な画像スケーリングを実現します。
ハードウェアアクセラレーションによるデコード
デュアルまたはクアッドコアCPUを必要とせずに、H.264、VC-1、WMV、DivX、MPEG-2、MPEG-4のHDおよびSDムービーを非常にスムーズに再生できます。
デュアルスレッドハードウェアアクセラレーション
Blu-rayおよびHDDVDムービーをインタラクティブに表示するためのピクチャーインピクチャーモードをサポートします。
動的コントラスト強調とカラーストレッチ
驚異的な画像の鮮明さのために、シーンごとにHDムービーを後処理して最適化します。
さらに優れたエラー耐性
エラーを修正し、失われた放送コンテンツを回復して、鮮明で高品質な再生を実現します。
高度な時空インターレース解除
プログレッシブディスプレイのインターレースHDおよびSDコンテンツをシャープにして、高度なホームシアターの画像に匹敵する鮮明でクリアな画像を実現します。
高品質のスケーリング
映画をHDTVにアップスケーリングします。 同時に、画像の鮮明さと鮮明さが維持されます。 また、詳細を保持しながら、HDを含むビデオのダウンサンプリング。
リバーステレシネ（3：2＆2：2補正）
ビデオに変換されたムービー（DVD、1080i HDコンテンツ）から元の画像を復元し、より正確なビデオ再生と優れた画質を実現します。
失敗した編集の修正
ビデオを編集するときに、調整を行うと、通常の3：2または2：2スキャンが中断される場合があります。 PureVideoテクノロジーは、高度な処理技術を使用して、不適切な編集を検出し、元のコンテンツを復元し、フレームごとに優れた画像の詳細をレンダリングして、滑らかで自然なビデオを実現します。
ノイズ減少
不要なアーティファクトを削除して、ビデオの品質を向上させます。
オブジェクトのエッジを強調する
線やオブジェクトの周囲のコントラストを上げることで、ビデオの画像をより鮮明にします。
デュアルリンクHDCP3のサポート
保護されたビデオコンテンツをHDCP準拠のモニターで再生するためのBlu-ray出力保護制御（HDCP）およびセキュリティ仕様を満たしています。
デュアルデュアルリンクDVIサポート
最高の解像度（最大2560x1600ピクセル）と高帯域幅のデジタルコンテンツ保護（HDCP）をサポートする、業界最大のフラットパネルディスプレイで動作します。
HDMI1.3aのサポート
xvYCCサポート、ディープカラーおよび7.1サラウンドサウンドを備えた完全に統合されたHDMI1.3aサポート
PCI Express2.0のサポート
新しいPCIExpress 2.0バスアーキテクチャ用に設計されており、帯域幅を最も必要とするゲームや3Dアプリケーションで最高のデータ転送速度を実現し、今日のPCIExpressマザーボードと下位互換性があります。
Microsoft®DirectX®10.1のサポート
シェーダーモデル4.1をサポートするDirectX10.1。
OpenGL®3.0の最適化とサポート
OpenGLアプリケーションの最高の互換性とパフォーマンスを保証します。
仕様
| サポートされているディスプレイ： | |
| デジタルモニターの最大解像度 | 2560x1600 |
| 最大VGA解像度 | 2048x1536 |
| 標準のモニターコネクタ | DVI、VGA、HDMI |
| マルチモニターのサポート | |
| HDCP | |
| HDMI | ダミープラグとして（DVI-HDMIまたはDP-HDMI） |
| HDMIのオーディオ入力 | インテリア |
| 標準のビデオカードサイズ： | |
| 高さ | 4.376インチ（111 mm） |
| 長さ | 6.6インチ（168mm） |
| 幅 | シングルスロット |
| 温度と電力： | |
| GPUの最大温度（摂氏） | |
| グラフィックカードの最大電力（W） | |
| 最小システム電力要件（W） |
2.2.5ハードディスク。
ハードディスクドライブまた HDD-磁気記録の原理に基づく情報記憶装置。 これは、ほとんどのコンピューターの主要なデータストレージデバイスです。
「フロッピー」ディスク（フロッピーディスク）とは異なり、ハードディスクドライブの情報は、強磁性体（ほとんどの場合二酸化クロム）の層で覆われたハード（アルミニウム、セラミック、またはガラス）プレートに記録されます。 HDDは1軸に1枚から数枚のプレートを使用します。 動作モードのリードヘッドは、急速な回転中に表面に形成される流入空気流の中間層のため、プレートの表面に接触しません。 ヘッドとディスクの間の距離は数ナノメートル（最新のディスクでは約10 nm）であり、機械的な接触がないため、デバイスの長寿命が保証されます。 ディスクの回転がない場合、ヘッドはスピンドルまたはディスクの外側の安全なゾーンに配置され、ディスクの表面との異常な接触は排除されます。
使用されるインターフェイス：ATA（IDEおよびPATA）、SATA、eSATA、SCSI、SAS、FireWire、USB、SDIO、およびファイバーチャネル。
端末
ハードディスクは、封じ込めエリアと電子機器ユニットで構成されています （図14）。
封じ込めエリア耐久性のある合金で作られたボディ、磁気コーティングを施した実際のディスク（プレート）、位置決め装置を備えたヘッドユニット、電動スピンドルドライブが含まれています。
ヘッドブロックは、ばね鋼レバーのセットです（各ディスクのペア）。 一方の端では、それらはディスクの端の近くの軸に取り付けられています。 もう一方の端（ディスクの上）では、ヘッドが固定されています。
ディスク（プレート）は通常、金属合金でできています。 テープレコーダーのように、プレートの両方の面は、強磁性体の最も細かいほこり、つまり鉄、マンガン、その他の金属の酸化物で覆われています。
ディスクはスピンドルにしっかりと固定されています。 運転中、スピンドルは毎分数千回転の速度で回転します（3600、4200、5400、5900、7200、9600、10,000、15,000）。 この速度では、プレートの表面近くに強力な気流が生成され、ヘッドが持ち上げられてプレートの表面上に浮き上がります。 ヘッドの形状は、操作中にプレートから最適な距離を提供するように計算されます。 ディスクがヘッドの離陸に必要な速度まで加速するまで、パーキングデバイスはヘッドをパーキングゾーンに保持します。 これにより、プレートのヘッドと作業面の損傷を防ぎます。 ハードディスクのスピンドルモーターは三相であり、モーターの軸（スピンドル）に取り付けられた磁気ディスクの回転の安定性を保証します。 モーターの固定子には3つの巻線があり、中央にタップが付いた星形に接続されており、回転子は永久磁石です。 エンジンには流体軸受を使用して、高回転での振れを低く抑えています。
ヘッドポジショナーは、強力なネオジム永久磁石の固定ペアと可動ヘッドアセンブリのコイルで構成されています
.エレクトロニクスユニット..。 最近のハードドライブでは、電子機器ユニットには通常、制御ユニット、読み取り専用メモリ（ROM）、バッファメモリ、インターフェイスユニット、およびデジタル信号処理ユニットが含まれています。
インターフェイスボックスは、ハードドライブの電子機器をシステムの残りの部分に接続します。
制御ユニットは、ヘッドを配置するための電気信号を受信し、「ボイスコイル」ドライブの制御アクションを生成し、さまざまなヘッドからの情報フローを切り替え、他のすべてのノードの動作を制御する（たとえば、スピンドルの回転速度を制御する）制御システムです。 ）、デバイスセンサーからの信号の受信と処理（センサーシステムには、衝撃センサーとして使用される一軸加速度計、自由落下センサーとして使用される三軸加速度計、圧力センサー、角加速度センサー、温度センサーが含まれる場合があります）。
ROMブロックには、コントロールユニットとデジタル信号処理用の制御プログラム、およびハードドライブのサービス情報が格納されています。
バッファメモリは、インターフェイス部分とドライブの速度の違いを滑らかにします（高速スタティックメモリが使用されます）。 場合によっては、バッファメモリのサイズを大きくすると、ドライブの速度が上がる可能性があります。
デジタル信号処理ユニットは、読み取られたアナログ信号をクリーンアップしてデコードします（デジタル情報の抽出）。 デジタル処理には、PRMLメソッド（Partial Response Maximum Likelihood）などのさまざまなメソッドが使用されます。 受信した信号をサンプルと比較します。 この場合、デコードされた信号に形状と時間特性が最も類似しているサンプルが選択されます。 図14。
HDDデバイス図（図14）
マザーボードはシリアルATAインターフェイスをサポートしているため、160 GBの容量、7200 rpmのスピンドル速度、および8MBのメモリバッファを備えたST3160316ASハードディスクを選択しました。 （図15）。 トレーニングラボでの作業には、160GBの容量で十分です。
図15HDD ST3160316AS
2.2.6光ストレージデバイス。
光学ドライブは、読み取りと
光メディア（CD-ROM、DVD-ROM）から情報を記録することができます。
次のタイプのドライブが存在します。
· CD-ROMドライブ（CDドライブ）;
· DVD-ROMドライブ（DVDドライブ）;
· HDDVDドライブ;
· BD-ROMドライブ;
· GD-ROMドライブ;
学生のワークステーションには光学ドライブが装備されておらず、教師にはNEC DV-5800D CD / DVDドライブが選択されました。
2.2.7ケースと電源
電源（BP）-電気ネットワークの電圧からシステムに必要な電圧を生成するように設計されたデバイス。 ほとんどの場合、電源装置は、周波数が50Hzの220Vネットワークの交流電流（ロシアの場合、他の国では他のレベルと周波数が使用されます）を特定の直流に変換します。
古典的な電源は 変圧器電源..。 一般に、それは降圧変圧器または単巻変圧器で構成され、一次巻線は主電源電圧用に設計されています。 次に、交流電圧を直流電圧（脈動一方向）に変換する整流器が取り付けられています。 整流器の後に、振動（脈動）を滑らかにするためにフィルターが取り付けられています。 通常、それは単なる大きなコンデンサです。
また、回路には、高周波干渉、バースト、短絡保護、電圧および電流スタビライザー用のフィルターを装備できます。
スイッチング電源インバーターシステムです。 スイッチング電源では、AC入力電圧が最初に整流されます。 得られた定電圧は、トランスに供給されるか（主電源からガルバニック絶縁されたパルス電源の場合）、または出力ローパスフィルタに直接供給される（パルスで）、周波数が高く、特定のデューティサイクルの長方形のパルスに変換されます。ガルバニック絶縁のない電源装置）。
現在、主に2つの標準エンクロージャーが使用されています。 これらはATXとBTXであるため、今日最も有望です。
ATX規格（図17）の主な特徴は、ファンがコンピュータの内側に面する電源ケースの壁に配置され、空気の流れがマザーボードに沿って外部から送られることです。 ATXユニットの空気の流れは、最も熱を発生するボード上のコンポーネント（プロセッサ、メモリモジュール、および拡張カード）に向けられます。
最新のすべてのプロセッサにはアクティブヒートシンクがあります。これは、プロセッサを冷却するためにプロセッサに取り付けられた小さなファンです。 ATXモデルの電源装置は、外部から空気を取り入れてケース内に過剰な圧力を発生させますが、他のシステムの場合は圧力が低下します。 逆気流により、プロセッサおよびその他のシステムコンポーネントの冷却が大幅に改善されました。 この気流方向により、システムユニット内のコンポーネントはほこりの影響を受けにくくなります。
図16.ATXの場合。
ATXに加えて、BTX規格があります（図18）。 外見上、BTXマザーボードはATXマザーボードの鏡像のように見えます。これにより、グラフィックアダプタを含むすべてのPCIおよびPCI Expressカードがマイクロ回路を上向きに取り付けられ、それ自体が冷却状況を改善します。
しかし、BTXのさらに重要な利点は、新しいプロセッサ冷却方式です。これは、ボードの前端に配置され、45°でボードに向けられています。 コンピュータを組み立てるとき、通常の冷却装置はプロセッサにインストールされませんが、ファン、ラジエーター、およびそれらを単一のボックスに統合することで構成される、いわゆるサーマルモジュールがインストールされます。 その結果、コンピュータの外部からファンによってプロセッサヒートシンクの周りに冷気が吹き付けられます。
プロセッサを45°回転させると、2つの問題が同時に解決されます。1つは、流入する空気の流れに対するプロセッサソケットの抵抗が減少することです。 第二に、巣の前の側面にはVRMエレメントがあり、このスキームでは、冷たい外気の流れによって直接冷却されます。
マザーボードは冷却モジュールの下端にはありませんが、わずかに高くなっています。これは、空気の流れの一部、主にVRMがボードの下を通過するためです。
図17.BTXケース。
BTX規格には大きな利点があるにもかかわらず、ATX規格のハウジングは教育研究所に選ばれました。これは、この規格が長い間確立されており、コンピュータコンポーネント市場で広く普及しているためです。
ケースはPanguSimple S1602BS ATX MidiTower、Black-Silveで、追加のクレアが取り付けられています（図18）。
図18.Pangu Simple S1602BS ATX MidiTowerケース、ブラックシルバー
PanguS380電源を備えたクラシックなATXケース。
Simpleシリーズのコンピュータケースの特徴は、低価格です。
ケースには、低性能のオフィスや家庭用コンピュータに十分な電力を供給する電源ユニットが装備されています。
Simpleシリーズは、PCI-Eミッドレンジグラフィックスカードを搭載した低コストのコンピュータに最適です。
電源には、ビデオカード用の8ピン12Vおよび6ピンPCI-Eコネクタが装備されています。
ケースタイプ-ミドルタワー
ドライブベイ：
5.25 "-3個
5.25インチ（内側）-1個
3.5インチ（外部）-1個
3.5 "（内側）-4個
カラー-ブラック/シルバー
材料：
o 金属（SGCC 0.45mm）
o 高品質のプラスチック
マザーボード-ATX / Micro-ATX
電源規格-ATX
I / O..。
2.2.8モニター
モニターは、あらゆる種類の情報を視覚的に表示するためのユニバーサルデバイスであり、ディスプレイと、テキスト、グラフィック、およびビデオ情報をディスプレイに表示するように設計されたデバイスで構成されています。
現在、主にCRTモニターとLCDモニターの2種類のモニターが使用されています。
CRTモニター..。 モニターの最も重要な要素は、ブラウン管とも呼ばれる受像管です。 CRTは、内部が真空になっている密閉されたガラス管で構成されています。 チューブの一方の端は細くて長いです-これはネックであり、もう一方の-広くてかなり平らな-はスクリーンです。 前面は、管のガラスの内側が蓄光剤でコーティングされています。
液晶モニター-液晶をベースにしたフラットパネルディスプレイと、そのようなディスプレイをベースにしたモニター。
画像は、原則として、スキャンシステムを介して個々の要素を使用して形成されます。 マルチカラー画像は、RGBトライアドを使用して形成されます。
各LCDピクセルは、2つの透明電極と2つの偏光フィルターの間の分子の層で構成され、その偏光面は（通常）垂直です。 液晶がない場合、最初のフィルターによって透過された光は、2番目のフィルターによってほぼ完全に遮断されます。
LCDモニターの最も重要な特性：
許可：水平方向と垂直方向の寸法。ピクセルで表されます。 CRTモニターとは異なり、LCDの解像度は1つに固定されており、残りは補間によって実現されます。
ポイントサイズ：隣接するピクセルの中心間の距離。 物理的な解像度に直接関係します。
画面のアスペクト比（アスペクト比）：幅と高さの比率。例：5：4、4：3、5：3、8：5、16：9、16：10。
目に見える対角線：対角線で測定したパネル自体のサイズ。 ディスプレイの面積はフォーマットによっても異なります：4：3のアスペクト比のモニターは、同じ対角線の16：9のアスペクト比よりも大きな面積を持っています。
対比：最も明るい点と最も暗い点の明るさの比率。 一部のモニターは、追加のランプを使用する適応型バックライトレベルを使用します。モニターに指定されたコントラスト値（いわゆるダイナミック）は、静止画像には適用されません。
輝度：ディスプレイから放出される光の量は、通常、1平方メートルあたりのカンデラで測定されます。
反応時間：ピクセルが明るさを変更するのにかかる最小時間。 測定方法があいまいです。
視野角：コントラストの低下が指定された値に達する角度は、マトリックスの種類やメーカーによって計算方法が異なり、比較できないことがよくあります。
マトリックスタイプ：LCDの背後にある技術。
入力：たとえば、DVI、D-Sub、HDMIなど。
教育研究室のコンピュータでは、システムユニットのケースの色を考慮して、LGモニターが選択されました L1742SE-BF （図19）。
図19.LGモニター L1742SE-BF .
· モニターパラメーター：
· 装飾に使用される色：黒;
· 対角：17 "）;
· LCDマトリックスドット：0.294mm;
· LCDの明るさ：250 cd / m2;
· コントラストLCDマトリックス：2000：1-静的、50,000：1（ACM-適応コントラスト管理）;
· モニター画面の表面：マット;
· 応答時間：5ms; LCDマトリックスフォーマット：5：4;
· LCDマトリックスの解像度：1280 x 1024;
· LCDマトリックスの視野角：水平方向に160°、垂直方向に160°、CR> 10：1;
· インターフェイス：VGA（15ピンD-subコネクタ）、;
· モニター電源：内蔵; 消費電力：最大38.5W、Energy Starで27.3W、スタンバイで1.5W
· 寸法（幅x高さx奥行き）：408 x 406.8 x 180.4 mm; 重量：3.91kg。
2.2.9入力デバイス。
入力デバイス-操作中にコンピューターにデータを入力（入力）するためのデバイス。 ユーザーからコンピューターに情報を入力するための主なデバイスは、マウスとキーボードです。
キーボード..。 PC / ATキーボードまたはATキーボードとも呼ばれる標準のコンピュータキーボードには、101または102のキーがあります。 ATキーボードのキーのレイアウトは、英語のアルファベットに基づいて設計された、一般的に受け入れられている単一のスキームに従います。
目的に応じて、キーボードのキーは6つのグループに分けられます。
· 機能的;
· 英数字;
· カーソル制御;
· デジタルパネル;
· 専門;
· 修飾子。
12個のファンクションキーは、キーボードの最上列にあります。 以下は英数字キーのブロックです。 このブロックの右側にはカーソルキーがあり、キーボードの右側にはテンキーがあります。
最新のコンピューターキーボードの多くは、標準の144個のキーに加えて、いくつかの基本的なコンピューター機能（主にマルチメディア）の制御を簡素化するように設計された追加のキー（通常はサイズと形状が異なる）を備えています。 このようなキーボードは「マルチメディアキーボード」と呼ばれます。
ねずみ作業面（通常はテーブル表面の一部）での動きを認識し、この情報をコンピューターに転送します。 コンピュータ上で実行されているプログラムは、マウスの動きに応じて、この動きの方向と距離に対応するアクションを画面上で実行します。
· 変位センサー：
· ダイレクトドライブ;
· ボールドライブ;
· 第一世代の光学式マウス;
· 第二世代の光学式マウス;
· レーザーマウス;
· 誘導マウス;
· ジャイロスコープのマウス。
現在、キーボードとマウスの接続には、PS / 2とUSBのインターフェイスが使用されています。
教育研究所のワークステーションには、追加のマルチメディア機能を備えた標準キーボードがGeniusKB-200として選択されました。
エルゴ（PS / 2、104キー、こぼれにくい、リストレスト）（図20）およびレーザー
Genius NetScroll 100オプティカルUSBマウス（USB、ホイールキーを含む3つのキー）（図21）。
図20.GeniusKB-200エルゴキーボード
図21.Genius NetScroll100光USBマウス
2.3.1印刷装置。
プリンタ-デジタル情報を固体メディア（通常は紙）に印刷するためのデバイス。 コンピュータ端末デバイスを指します。
印刷プロセスは印刷と呼ばれ、結果のドキュメントは印刷物またはハードコピーになります。
プリンターは、インクジェット、レーザー、マトリックス、昇華型で、印刷色は白黒（モノクロ）とカラーです。
レーザープリンター..。 静電荷は、電荷のコロトロン（まもなく王位）によって、または電荷シャフトによってフォトドラムの表面全体に均一に分散され、その後、電荷はLEDレーザー（またはLED）によって除去されます。ルーラー）をフォトドラムに配置し、それによってドラムの表面に潜像を配置します。 次に、ドラムユニットにトナーを塗布します。 トナーはドラム表面の放電領域に引き付けられ、潜像を保持します。 次に、ドラムが紙の上に転がされ、トナーが転写コロトロンまたは転写ローラーによって紙に転写されます。 次に、用紙がフューザーを通過してトナーが固定され、ドラムから残りのトナーが除去され、クリーニングユニットに排出されます。
インクジェットプリンター..。 インクジェットプリンタの動作原理は、媒体上の画像がドットから形成されるという点でドットマトリックスプリンタに似ています。 しかし、インクジェットプリンターは、針付きのヘッドの代わりに、液体染料で印刷するマトリックスを使用します。
昇華プリンター..。 昇華型とは、液相が通過したときに染料が急速に加熱されることです。 蒸気は固体着色剤からすぐに生成されます。 部分が小さいほど、色再現の写真幅（ダイナミックレンジ）が大きくなります。 それぞれの原色の顔料は、3つまたは4つある場合があり、別々の（または一般的な多層の）薄いラヴサンテープにあります。 最終的な色の印刷は、いくつかのパスで行われます。各テープは、多数の熱電対で構成されるしっかりとプレスされたサーマルヘッドの下で順番に引っ張られます。 これらの後者は、加熱されると、染料を昇華させます。 ドットは、ヘッドとキャリアの間の距離が小さいため、安定して配置され、サイズが非常に小さくなっています。
ドットマトリックスプリンター..。 画像は、電磁石によって駆動されるピンのセット（ニードルマトリックス）で構成されるプリントヘッドによって形成されます。 ヘッドはシートに沿って1行ずつ移動し、針がインクリボンを介して紙に当たって、ドットパターンを形成します。
2.3.2スキャナー。
スキャナー-オブジェクト（通常は画像、テキスト）を分析することにより、オブジェクトの画像のデジタルコピーを作成するデバイス。 このコピーを作成するプロセスは、スキャンと呼ばれます。
ハンドヘルド、ロールツーロール、フラットベッド、プロジェクションスキャナーがあります。 さまざまなプロジェクションスキャナーは、写真フィルムをスキャンするために設計されたスライドスキャナーです。 高品質の印刷では、感光性要素として光電子増倍管（PMT）を使用するドラムスキャナーが使用されます。
シングルパスフラットベッドスキャナーの動作原理は、光源を備えたスキャニングキャリッジが、透明な固定ガラス上にあるスキャン画像に沿って移動することです。 スキャナーの光学システム（レンズとミラーまたはプリズムで構成される）を通過する反射光は、3つの並列CCD感光性半導体要素に当たり、それぞれが画像コンポーネントに関する情報を受け取ります。
教育研究室には多機能デバイス（MFP）が選ばれました
キヤノンi-SENSYS MF4410（図22）。
MFPの利点：
・省スペース;
・ 価格。 MFPプリンター-コピー機-スキャナーは、これらすべてよりもはるかに安価です
別途購入したデバイス。
1つのユニバーサルですべての作業を実行する機能
ネットワークデバイス;
・サービスのしやすさ。
図22.Canon i-SENSYS MFPMF4410.
一般的なパラメータ：
-印刷ドキュメントの配置
-メモリ容量（標準）（MB）64
-印刷タイプレーザー
-カラー印刷いいえ
-メディアタイプ光沢紙、マット紙、封筒
-最大印刷サイズA4
-印刷解像度600x 600
-カートリッジタイプ728
-両面印刷の可用性いいえ
-フチなし印刷
-印刷速度最大23ppm
-デジタルカメラからの直接印刷
-スキャナータイプフラットベッド
-スキャン解像度9600x 9600
-ズーム率25-400％
-ファックス機能いいえ
-USB接続インターフェース
-ワイヤレスいいえ
-最大消費電力 1220重量
-モノクロ5ラインディスプレイを選択した理由、手頃な価格
3アセンブリ技術、コンピューター設定、ソフトウェアインストール。
3.1冷却システムの計算。
CPU冷却計算
プロセッサを安定して動作させるためには、動作温度が一定以上上昇しないようにする必要があります。そうしないと、動作中に機械が誤動作してフリーズする可能性があります。 プロセッサコアの最大動作温度は72.6°Cです。信頼性のために、許容温度は60°Cと想定されています。 システムユニット内の最適温度は35℃です。 選択したクーラーがプロセッサーケースを効果的に冷却できるかどうかを確認する必要があります。 クーラーの基本的な技術的特性は、プロセッサーの結晶の表面に対する熱抵抗です。これは、冷却装置としての効率を評価できる値です。
プロセッサの熱抵抗は次のように計算されます。
Rt =（Tc-Ta）/ W、（3.1）
ここで、Rtはラジエーターの熱抵抗、°С/ Wです。
Tcは、適用によって到達する必要のあるプロセッサ温度です。
クーラー、°С;
Taはコンピュータケース内の温度、°Сです。
Wは、プロセッサWによって消費される熱電力です。
Intel Corei3-560プロセッサは73Wの電力を消費します。 その場合、ラジエーターの熱抵抗は次のようになります。
Rt =（60-35）/ 73 = 0.34°C / W
得られた色の熱抵抗の値には、熱界面の熱抵抗が含まれています。 サーマルペーストなどの薄層（0.05 mm以下）の場合、熱抵抗は0.08〜0.15°C / Wのオーダーです。 したがって、高品質のサーマルペーストを使用する場合に0.15°C / Wの総熱抵抗を確保するには、クーラーの熱抵抗が次の値を超えないようにする必要があります。
Rt = 0.34-0.08 = 0.26°C / W（3.2）
熱抵抗が41°C / Wのプロセッサー（図17）と一緒にパッケージで提供されるクーラーを使用する場合、プロセッサーの最高温度は次のようになります。
Tc = W *（Rt + 0.08）+ Ta = 73 *（0.41 + 0.08）+ 35 = 53.1°C（3.3）
このプロセッサの最大コア温度が72.6°Cであることを考慮して、このクーラーが選択されました。
ケース冷却の計算
Q = 1.76 * P /（Ta-T0）（3.4）
ここで、Pはコンピュータシステムの総火力です。
Taはシステムケース内の温度です。
これは、ケースの「入口」の温度（室内の温度）です。
Q-ケース冷却システムのパフォーマンス（消費）。
この表は、コンポーネントの火力を示しています。
表3構成部品の火力。
ケースの外側の温度は25°Cで、ケースの内側の望ましい温度は35°です。 その場合、ファンのパフォーマンスは次のようになります。
式（3.4）：
Q = 1.76 * 208 /（35-25）= 37 CFM
特定の動作条件下でのファンの実際の性能は、システムインピーダンスに依存します。これは次のように表されます。
P = k * Qn（3.5）
ここで、kはシステム定数です。
Q- ファンのパフォーマンス、
n-乱流係数（1<= n <=2, n = 1 при ламинарном режиме течения потока, п = 2 при турбулентном течении потока),
Pはシステムインピーダンスです。
表4スワップ定数kの概算値。
MRZ-ケースの充填度が低い（AGPスロット占有、1 PCスロット！、1コンパートメント用
デバイス5.25」。 3.5インチデバイス用の2つのコンパートメント）。
CVD-ケースの平均充填度（AGPスロット、2〜3 PCIスロット、またはその他のバスが占有、
2-3 5.25 "デバイスベイ、2 3.5"デバイスベイ）。
ВСЗ-ケースの高度な充填（AGPスロットが占有されている、少なくとも4〜5個のPCIスロットまたは
他のバス、3-4 5.25 "デバイスベイ、すべて利用可能な3.5"デバイスベイ）。
ケースの変位が基準値よりわずかに大きいかわずかに小さい場合、この定数の値は±5％以内で変化する可能性があります。
寸法システム定数は、エンクロージャーの総体積に基づいて選択されます。< 40л и малой степени заполнения корпуса (1 слот PCI-E, 1 слот PCI, 1 отсек для устройств 5.25", 2 отсека для устройств 3.5"). Требуемое значение = 0,06
ケースの電源ユニットが標準装備されており、ファンは吹くように作動します。つまり、流れは層流です。 乱流係数= 1。シャーシPSUには標準の2500RPMファンがあるため、その容量は30CFMと想定されます。 その場合、システムインピーダンスは式（3.5）に等しくなります。
P = 0.06 * 30 = 1.8 mtH2O
PCI- 特急 (PCIe、PCI-E）-シリアル、ユニバーサルバスが最初に公開されました 2002年7月22日今年の。
です 全般的, 統一マザーボードのすべてのノード用のバス。マザーボードに接続されているすべてのデバイスが隣接しています。 時代遅れのタイヤを交換するために来ました PCIとそのバリエーション AGP、バス帯域幅の要件が増加し、後者の速度インジケータを改善するための合理的な手段が不可能なため。
バスはとして機能します スイッチ信号を送るだけで ある地点から別の地点へ変更せずに。 これにより、明らかな速度の低下なしに、 最小限の変更とエラーで信号を送受信します。
バスデータは行きます シンプレックス（全二重）、つまり、同じ速度で両方向に同時に、 信号線に沿って、 継続的に流れる、デバイスがオフになっている場合でも（DCまたはゼロのビット信号など）。
同期冗長な方法で構築されています。 つまり、代わりに 8ビット送信される情報 10ビット、そのうちの2つは サービス (20% ）そして特定の順序でサーブ ビーコンにとって 同期クロックジェネレータまたは エラーの識別..。 したがって、1行の宣言された速度 2.5 Gbps、実際には、おおよそです 2.0 Gbps本物。
栄養バス上の各デバイスは、個別に選択され、テクノロジーを使用して調整されます ASPM (アクティブ状態の電力管理）。 これにより、デバイスがアイドル状態のときに（シグナリングなしで）許可されます クロックジェネレータを過小評価するバスをモードに切り替えます 消費電力の削減..。 数マイクロ秒の間信号がない場合、デバイス 非アクティブと見なされますそしてモードに転送されます 期待（時間はデバイスのタイプによって異なります）。
2方向の速度特性 PCI- Express 1.0 :*
1 バツ PCI -E〜 500 Mbps
4x PCI -E〜 2 Gbps
8 バツ PCI -E〜 4 Gbps
16倍 PCI -E〜 8 Gbps
32x PCI-E〜 16ギガバイト
*一方向のデータ転送速度はこれらのインジケーターの2分の1です
2007年1月15日 PCI —SIGと呼ばれる更新された仕様をリリースしました PCI-Express 2.0
主な改善点は 2倍の速度増加データ送信 （ 5.0 GHz、 に対して 2.5GHz古いバージョンでは）。 改善も行われています ポイントツーポイントデータ転送プロトコル（ポイントツーポイント）、改訂 ソフトウェアコンポーネントと追加されたシステム ソフトウェア監視バスの速度の後ろ。 同時に、 互換性プロトコルバージョン付き PCI -E 1.x
標準の新しいバージョンでは（ PCI-Express 3.0 ）、主な革新は 変更されたコーディングシステムと 同期..。 それ以外の 10ビットシステム（ 8ビット情報、 2ビットサービス）が適用されます 130ビット (128ビット情報、 2ビットサービス）。 これは減少します 損失スピードで 20％から〜1.5％..。 また、再設計されます 同期アルゴリズム送信機と受信機、改善 PLL（フェーズロックループ）。伝送速度おそらく増加する 2回（と比較して PCI -E 2.0）、ここで 互換性は残ります以前のバージョンで PCI —Express.
コンピュータシステムのコンテキストでのインターフェイスに関しては、システム内の同じコンポーネントの互換性のないインターフェイスに「遭遇」しないように、非常に注意する必要があります。
幸い、ビデオカードを接続するためのPCI-Expressインターフェイスに関しては、非互換性の問題はほとんどありません。 この記事では、これをより詳細に分析し、このPCI-Expressが正確に何であるかについても説明します。
PCI-Expressとは何ですか？それは何ですか？
いつも通り、基本から始めましょう。 PCI-Express（PCI-E）インターフェースこのコンテキストでは、バスコントローラと対応するスロット（図2）で構成される相互作用の手段です。 マザーボード（要約する）。
この高性能プロトコルは、上記のように、ビデオカードをシステムに接続するために使用されます。 したがって、マザーボードには、ビデオアダプタが取り付けられている対応するPCI-Expressスロットがあります。 以前は、ビデオカードはAGPインターフェイスを介して接続されていましたが、このインターフェイスでは、簡単に言うと、「もはや十分ではありませんでした」というPCI-Eが救いの手を差し伸べました。その詳細については、これから説明します。
図2（マザーボード上のPCI-Express 3.0スロット）
PCIの主な特徴– Express（1.0、2.0、および3.0）
PCIとPCI-Expressの名前は非常に似ていますが、接続（相互作用）の原則は根本的に異なります。 PCI-Expressの場合、回線が使用されます。双方向シリアル接続、ポイントツーポイント、これらの回線は複数の場合があります。 PCI-Express x16（つまり大部分）をサポートするビデオカードとマザーボード（Cross FireとSLIは考慮していません）の場合、そのような回線が16あることは簡単に推測できます（図3）。 、PCI- E 1.0を搭載したマザーボードでは、SLIまたはCrossFire用の2番目のx8スロットが表示されることがよくあります。
PCIでは、デバイスは一般的な32ビット並列バスに接続します。
米。 3.行数が異なるスロットの例
（前述のように、x16が最も一般的に使用されます）
インターフェイスの場合、帯域幅は2.5Gbpsです。 さまざまなPCI-Eバージョンでこのパラメータの変更を追跡するには、このデータが必要です。
さらに、バージョン1.0は PCI-E 2.0..。 この変換の結果、2倍の帯域幅（5 Gb / s）が得られましたが、これは単なるインターフェイスのバージョンであるため、グラフィックスアダプターはパフォーマンスに特にメリットがありませんでした。 パフォーマンスのほとんどはビデオカード自体に依存します。インターフェイスのバージョンは、データ転送をわずかに改善または減速するだけです（この場合、「ブレーキング」はなく、十分なマージンがあります）。
同様に、2010年には、余裕を持ってインターフェースが開発されました。 PCI-E 3.0、現時点ではすべての新しいシステムで使用されていますが、1.0または2.0をまだ使用している場合でも、心配する必要はありません。以下では、さまざまなバージョンの相対的な下位互換性について説明します。
PCI-E 3.0では、帯域幅は2.0と比較して2倍になっています。 多くの技術的な変更もそこで行われました。
2015年までに生まれる予定です PCI-E 4.0、これはダイナミックなIT業界にとってまったく驚くべきことではありません。
さて、これらのバージョンと帯域幅の数値で終了し、さまざまなPCI-Expressバージョンの下位互換性の非常に重要な問題に触れましょう。
PCI-Express 1.0、2.0、および3.0の下位互換性
この質問は、特に次の場合に多くの人を心配します ビデオカードの選択現在のシステムの場合。 PCI-Express 1.0をサポートするマザーボードを搭載したシステムに満足しているため、PCI-Express 2.0または3.0を搭載したビデオカードが正しく機能するかどうか疑問が生じますか？ はい、少なくとも、この非常に互換性のある約束を提供した開発者はそうなるでしょう。 唯一のことは、ビデオカードがその栄光のすべてを完全に明らかにすることはできないということですが、ほとんどの場合、パフォーマンスの低下はわずかです。
まったく逆に、PCI-E3.0または2.0をサポートするマザーボードにPCI-E1.0インターフェイスを備えたビデオカードを安全にインストールできます。ここでは何も制限されていないため、互換性については落ち着いてください。 もちろん、他の要素とすべてが順調である場合、これらには不十分な強力な電源ユニットなどが含まれます。
一般的に、PCI-Expressについて詳しく説明しました。これにより、PCI-Eバージョンの互換性と違いの理解に関する多くのあいまいさや疑問を取り除くことができます。
マザーボードでのPCIExpress 3.0のサポート-本当の利点またはマーケティング戦略？
ここ数ヶ月、マザーボードはさまざまなメーカーのラインナップに登場し始めており、PCI Express3.0インターフェースのサポートが宣言されています。 このような最初のソリューションは、ASRock、MSI、およびGIGABYTEによって発表されました。 ただし、現時点では、PCI Express 3.0インターフェイスをサポートするチップセット、グラフィックス、および中央処理装置は市場にまったくありません。
PCI Express3.0規格が昨年承認されたことを思い出してください。 以前のバージョンに比べて多くの利点があるため、ビデオカードやマザーボードのメーカーができるだけ早くソリューションに実装したいと考えているのは当然のことです。 ただし、IntelおよびAMD企業の既存のチップセットは、PCI Express2.0標準のサポートに限定されています。 近い将来、PCI Express 3.0インターフェイスを利用する唯一の希望は、新しいIntel Ivy Bridgeプロセッサに関連しており、その発表は来年の3月から4月にのみ予定されています。 これらのプロセッサにはPCIExpress 3.0バスコントローラが統合されていますが、他のコンポーネントがチップセットコントローラを使用しているため、グラフィックチップのみが使用できます。
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プロセッサの交換に限定されないことに注意してください。 BIOS設定とチップセットファームウェアを追加で更新する必要があります。 さらに、複数のPCI Express x16スロットを備えたマザーボードでは、「スイッチ」に問題があります。これは、各スロットの近くに配置され、専用回線の数を迅速に再構成するための小さなマイクロ回路です。 これらの「スイッチ」もPCIExpress3.0に準拠している必要があります。 nForce200またはLucidブリッジマイクロサーキットはPCIExpress 2.0標準のみをサポートし、PCI Express3.0仕様では動作しないことに注意してください。
最後の議論は、現時点では、マザーボードメーカーは、Intel Ivy Bridgeラインの新しいプロセッサや、PCI Express3.0仕様のサポートがハードウェアレベルで実装されている新しいグラフィックチップのエンジニアリングサンプルを持っていないということです。 この高速インターフェースとの発表された互換性は理論上のものであり、現時点では実際に確認することはできません。
したがって、最新のマザーボードによるPCI Express 3.0仕様のサポートは、純粋にマーケティング戦略であり、プロセッサを交換してソフトウェアコンポーネントを更新することで、ユーザーは数か月でそのメリットを享受できます。
PCI Express（PCI-E）バスについて話すとき、おそらく、他の同様のソリューションとは一線を画す最初のことは効率です。 この最新のバスのおかげで、コンピューターのパフォーマンスが向上し、グラフィックスの品質が向上します。
長年、PCI（Peripheral Component Interconnect）バスは、ビデオカードをマザーボードに接続するために使用されていました。さらに、ネットワークやサウンドカードなどの他のデバイスを接続するためにも使用されていました。
これらのスロットは次のようになります。
PCI-Expressは、事実上次世代のPCIバスになり、機能とパフォーマンスが向上しています。 シリアル接続を使用します。この接続には複数の回線があり、各回線は対応するデバイスに接続されています。 各周辺機器には独自の回線があり、コンピュータの全体的なパフォーマンスが向上します。
PCI-Expressは、ホットプラグをサポートし、以前のバージョンよりも消費電力が少なく、送信データの整合性を制御します。 さらに、PCIバスドライバーと互換性があります。 このバスのもう1つの注目すべき機能は、そのスケーラビリティです。 pci Expressカードは、同等以上の帯域幅のスロットに接続して機能します。 おそらく、この関数は今後数年間で確実に使用されるでしょう。
従来のPCIスロットタイプは、基本的なオーディオ/ビデオ機能には十分でした。 AGPバスを使用すると、マルチメディアデータを操作するためのスキームが改善され、それに応じてオーディオ/ビデオデータの品質が向上します。 プロセッサのマイクロアーキテクチャの進歩がPCIバスの遅さをさらに明確に示し始め、当時の最速で最新のコンピュータモデルが文字通りほとんど引きずられることを余儀なくされたのはそう長くはありませんでした。
PCI-Eの特性と帯域幅
1本の双方向接続線x1から最大x32（32線）まで持つことができます。 ラインはポイントツーポイントベースで動作します。 最新バージョンは、以前のバージョンよりもはるかに多くの帯域幅を提供します。 x16はビデオカードの接続に使用でき、x1とx2は通常のカードの接続に使用できます。
スロットx1とpciexpressx16は次のようになります。
PCI-E
行数x1x2 x4 x8 x16 x32
帯域幅500MB / s 1000 MB / s 2000 MB / s 4000 MB / s 8000 MB / s 16000 MB / s
PCI-Eのバージョンと互換性
コンピュータに関して言えば、バージョンについての言及は互換性の問題に関連しています。 そして、他の最新テクノロジーと同様に、PCI-Eは絶えず進化し、近代化しています。 最後に利用可能なオプションはpciexpress 3.0ですが、PCI-Eバスバージョン4.0の開発はすでに進行中です。これは2015年頃に登場するはずです（pci express 2.0はほとんど時代遅れです）。
次のPCI-E互換性チャートをご覧ください。
PCI-Eバージョン3.02.0 1.1
総帯域幅
（X16）32 Gb / s 16 Gb / s 8 Gb / s
データレート8.0GT / s 5.0 GT / s 2.5 GT / s
PCI-Eバージョンは、カードの機能に影響を与えません。 このインターフェイスの最も際立った機能は、下位互換性と下位互換性です。これにより、バージョンインターフェイスに関係なく、安全で多くのカードバリアントと同期できます。 つまり、2番目または3番目のバージョンのカードを最初のバージョンのPCI-Expressスロットに挿入すると、パフォーマンスは多少低下しますが、機能します。 同様に、最初のPCI-Expressバージョンのカードを3番目のバージョンのPCI-Eスロットに取り付けることができます。 現在、NVIDIAおよびAMDのビデオカードの最新モデルはすべて、このバスと互換性があります。
そしてこれはおやつ用です：
