- •Конспект лекцій з дисципліни
- •Конспект лекцій з дисципліни
- •Частина 1. Проектування цифрових пристроїв
- •На базі пеом
- •Лекція 1. Етапи і методи розробки цифрових
- •Пристроїв на базі пеом
- •1.1. Навіщо необхідний персональний комп'ютер радіоінженеру?
- •1.2. Переваги та недоліки цифрових пристроїв у порівнянні з аналоговими пристроями
- •1.3. Типова функціональна схема радіотехнічної системи
- •1.4. Етапи проектування цифрових пристроїв
- •1.5. Приклад проектування рекурсивного та трансверсального цифрового фільтра
- •Лекція 2. Елементи електронної пам'яті у цифрових пристроях
- •2.1. Класифікація елементів пам'яті
- •2.2. Постійні запам'ятовувальні пристрої
- •Лекція 3. Застосування постійних запам'ятовувальних пристроїв
- •3.1. Зберігання даних на прикладі блоку rom-bios pc/xt
- •3.2. Функціональне перетворення
- •Шифратори та дешифратори
- •3.3. Формування цифрових і аналогових сигналів Формування сигналів із програмованою часовою діаграмою
- •Формування аналогових сигналів заданої форми
- •3.4. Програмування пзп
- •Лекція 4. Застосування статичних та динамічних озп
- •4.1. Статичні озп
- •4.2. Динамічні озп (dram)
- •4.3. Побудова лінії затримки на елементах пам'яті
- •4.4. Блоки пам'яті на динамічних озп
- •Лекція 5. Модулі динамічної пам'яті
- •5.1. Характеристики модулів динамічної пам'яті
- •5.2. Методи підвищення пропускної здатності динамічної пам'яті
- •5.3. Типи модулів пам'яті fpm dram (Fast Page Mode dram) - швидка сторінкова пам'ять
- •Bedo (Burst edo) - пакетна edo ram
- •Sdram (Synchronous dram) - синхронна dram
- •Частина 2. Базова архітектура пэвм стандарту ibm pc/xt Лекція 6. Історія появи стандарту pc. Фірми ibm, Microsoft, Intel, amd
- •6.1. Внесок фірми ibm у створення та розвиток пк
- •6.2. Внесок фірми Microsoft у створення й розвиток пк
- •6.3. Внесок фірми Intel у створення й розвиток пк
- •6.4. Внесок фірми amd у створення й розвиток пк
- •Лекція 7. Архітектура пэвм ibm pc/xt і способи підключення зовнішніх пристроїв
- •7.1. Функціональна схема пэвм ibm pc/xt
- •Шинна організація персональних комп'ютерів
- •Організація системних шин pc/xt
- •7.2. Способи підключення зовнішнього пристрою до комп'ютера
- •Включення через послідовний порт
- •Включення через паралельний порт
- •Включення в системну шину
- •Підключення через сучасні інтерфейси
- •7.3. Центральний процесор 8088 Адресний простір пам'яті та введення/виводу
- •Структура мікропроцесора 8088
- •Лекція 8. Порти введення/виводу, реальний режим та базова система введення/виводу
- •8.1. Карта портів введення/виводу
- •8.2. Карта пам'яті в реальному режимі
- •8.3. Призначення та структура rom-bios в pc
- •Лекція 9. Система переривань
- •9.1. Призначення та розподіл переривань
- •9.2. Організація системи переривань
- •9.3. Контролер переривань 8259
- •Лекція 10. Компоненти системної плати - співпроцесор, порти та таймер
- •10.1. Математичний співпроцесор 8087
- •10.2. Паралельний периферійний інтерфейс
- •10.3. Периферійний інтегральний таймер
- •Лекція 11. Система прямого доступу до пам’яті
- •11.1. Організація прямого доступу до пам’яті
- •11.2. Контролер dma 8237
- •Регістри та команди контролера пдп
- •Режими роботи контролера пдп
- •Частина 3. Розвиток архітектури стандарту pc Лекція 12. Структура та режими роботи сучасного процесора
- •12.1. Вимоги до сучасних процесорів
- •12.2. Структура сучасного процесора
- •Технології енергозбереження
- •Технології шифрування та захисту
- •12.3. Режими роботи центрального процесора
- •Лекція 13. Системні технології кешування та Plug & Play
- •13.1. Кешування інструкцій та даних
- •13.2. Системні ресурси та карта пам'яті в ос Windows
- •13.3. Технологія Plug & Play
- •Лекція 14. Інтерфейси
- •14.1. Класифікація інтерфейсів
- •14.2. Послідовний інтерфейс (com)
- •14.2. Паралельний інтерфейс (lpt)
- •Стандарти lpt
- •Стандарт ieee 1284
- •Формування циклів запису та читання в стандарті epp Діаграми сигналів у режимі epp
- •Лекція 15. Сучасні інтерфейси
- •15.1. Інтерфейс usb
- •Пристрої usb - функції та хаби
- •Типи передачі даних
- •15.2. Інтерфейс FireWire (ieee 1394)
- •Порівняння FireWire і usb
- •15.3. Радиоинтерфейс BlueTooth
- •15.4. Радіоінтерфейс Wi-Fi
- •15.5. Інтерфейс Wireless usb
- •Лекція 16. Внутрішні шини стандарту pc
- •16.1. Шина isa
- •16.2. Шина pci
- •16.3. Інтерфейс agp
- •16.4. Інтерфейс pci-Express 16x
- •Лекція 17. Пристрої зберігання даних
- •17.1. Основні характеристики зовнішніх накопичувачів
- •17.2. Структура дисків
- •Дефрагментация
- •Файлова система fat і ntfs
- •17.3. Типи накопичувачів
- •Гнучкі диски (Floppy)
- •Жорсткі диски (hd)
- •Твердотільні накопичувачі ssd (solid state drive)
- •Флэш-Накопичувачі (Flash-card)
- •Гибридные жёсткие диски(h-hdd)
- •Оптичні диски (cd)
- •Лекція 18. Сучасні технології зберігання даних
- •18.1. Raid-Системи
- •Основні поняття та визначення
- •18.3. Складні raid-Масиви
- •Частина 4. Комп'ютерні системи Лекція 19. Еволюція комп'ютерних архітектур 2-4 поколінь
- •19.1. Пеом на базі i286
- •19.2. Пеом на базі i386
- •19.3. Пеом на базі процесора i486
- •Лекція 20. Центральний процесор Pentium
- •20.1. Процесори Pentium першого покоління Процесор 80586 (Pentium)
- •Процесор 80686 (Pentium Pro)
- •20.2. Процесори Pentium другого та третього покоління
- •Лекція 21. Сучасні процесори Pentium
- •21.1. Процесор Pentium IV Перше покоління Pentium IV
- •Друге покоління Pentium IV
- •21.2. Багатоядерна архітектура Pentium d - Conroe
- •Процесори для мобільних систем
- •Лекція 22. Процесори фірми amd
- •22.1. Клони Intel
- •22.2. П'яте та шосте покоління (k5, k6)
- •Сімейство k5
- •Сімейство k6
- •22.3. Athlon - сьоме покоління процесорів
- •Лекція 23. Сучасні процесори фірми amd
- •23.1. Athlon64 - восьме покоління процесорів
- •23.2. Athlon64 x2 - дев'яте покоління процесорів
- •23.3. Phenom – деcяте покоління процесорів (Stars Core)
- •Лекція 24. Мультимедіа - Відеосистема
- •24.1. Технологія та стандарти відеосистеми Двовимірне зображення
- •Синтез тривимірного зображення
- •24.2. Відео карта
- •Лекція 25. Мультимедиа - Монітори
- •25.1. Монітори на основі епт (crt)
- •25.2. Рідкокристалічні монітори та проектори (lcd)
- •25.3. Плазмені дисплеї (Plasma Display Panel)
- •25.4. Електролюмінесцентні монітори (oeld)
- •25.5. Органічні світлодіодні монітори (oled)
- •Лекція 26. Мультимедіа - звуковідтворення
- •26.1. Технології та стандарти
- •Режим аудиоплейера
- •Режим редактора
- •Синтезатор звуків
- •Голосове керування рс
- •Стиск аудіоданих із втратами
- •Системи кодування аудіоданих
- •26.2. Апаратна реалізація аудиоканала
- •26.3. Акустична система
- •Лекція 27. Оптимальні конфігурації пэвм
- •27.1. Класифікація комп'ютерних систем
- •27.2. Критерій оптимальної конфігурації пэвм
- •27.3. Приклади оптимальних конфігурацій пеом
18.3. Складні raid-Масиви
В основних рівнів RAID є свої переваги та недоліки. І цілком зрозуміло, чому інженери стали мріяти про такий RAID, який би поєднував переваги декількох рівнів. Складний RAID масив - це найчастіше сполучення швидкого RAID 0 з надійним RAID 1, 3 або 5. Підсумковий масив дійсно має поліпшені характеристики, але платити за це доводиться підвищенням вартості та складністю рішення.
Складні RAID будуються так: спочатку диски розділяються на набори (set). Потім на основі кожного з наборів будуються прості масиви. А завершується все об'єднанням цих масивів в один великий масив. Запис типу X+Y означає, що спочатку диски об'єднані в RAID рівня X, а потім кілька RAID X масивів об'єднані в RAID рівня Y.
RAID 0+1 (01) та RAID 1+0 (10)
RAID 0+1 часто називають «дзеркалом страйпів» (рис 18.7), а RAID 1+0 - «страйпом дзеркал». В обох випадках використовуються дві технології - чередування та відзеркалювання, але результати різні. RAID 0+1 має високу швидкість роботи та підвищену надійність, підтримується навіть дешевими RAID контролерами і є недорогим рішенням. Але за надійністю трохи краще RAID 1+0. Так, масив з 10 дисків (5 по 2) може залишитися працездатним при відмові до 5 жорстких дисків!

Рис. 18.7. Дзеркало страйпів
RAID 0+3 (03) та RAID 3+0 (30)
Ідея сполучення чередування та RAID 3 дає виграш у швидкодії, але він досить малий. Проте система помітно ускладнюється. Найбільш простий рівень 3+0. Із двох масивів RAID 3 будується страйп, і мінімальна кількість необхідних дисків - 6. Отриманий RAID 3+0 за надійністю краще, ніж 0+3.
Переваги цих комбінацій у досить високому відсотку використання ємності дисків та високій швидкості читання даних. Недоліки - висока ціна, складність системи.
RAID 0+5 (05) та RAID 5+0 (50)
Що буде, якщо об'єднати чередування з розподіленою парністю зі звичайним чередуванням? Вийде швидка та надійна система.
RAID 0+5 являє собою набір страйпів, на основі яких побудований RAID 5. Така комбінація використовується рідко, тому що практично не дає виграшу ні в чому.
Широке поширення одержав складний RAID масив 5+0. Найчастіше це два масиви RAID 5, об'єднані у страйп. Така конфігурація дозволяє одержати високу продуктивність при роботі з файлами малого розміру. Типовий приклад - використання в якості WEB-сервера.

Рис. 18.8. Структура RAID 5+0
RAID 1+5 (15) та RAID 5+1 (51)
Цей рівень побудований на сполученні відзеркалювання або дуплекса та чередування з розподіленою парністю. Основна мета RAID 15 та 51 - значне підвищення надійності. Масив 1+5 продовжує працювати при відмові трьох накопичувачів, а 5+1 - навіть при втраті п'яти з восьми жорстких дисків! Платити доводиться великою кількістю невикористовуваної ємності дисків та загальним подорожчанням системи.
Найчастіше для побудови RAID 5+1 використовують два контролери RAID 5, які відзеркалюють на програмному рівні, що дозволяє зменшити витрати.
RAID 0 + Backup
У деяких випадках для зниження вартості можна використовувати просте копіювання RAID-масиву на окремий диск.
Звичайно, для домашнього використання такі складні системи не призначені. Але хто знає, що буде через кілька років? У цій лекції розглянуті сучасні технології зберігання даних. Це допоможе не тільки розширити свої знання, але й захистити важливі дані будь-де.
Контрольні питання
1. Призначення RAID систем.
2. Основні принципи побудови RAID систем.
3. Проведіть порівняння основних рівнів RAID масивів.
4. Яким образом будуються складні RAID масиви?
