Журнал Компьютерра - Журнал "Компьютерра" N741-742

Пришествием HDTV нам угрожают уже много лет. Об этом начали говорить в конце 90-х и продолжали вещать в начале 2000-х. Но массовому потребителю телевизоры, поддерживающие новые стандарты, стали доступны лишь в последние годы. Вон, почти на каждой улице красуется рекламный плакат с какой-нибудь ЖК-панелью (частенько где-нибудь рядышком почему-то изображен футбольный мяч).

Особой популярностью пользуются 32-дюймовки, имеющие самую большую диагональ среди относительно дешевых моделей. Однако в случае с ЖК-панелью Philips 32PFL7603D, которая стоит 37 тысяч рублей, о дешевизне говорить не приходится.

Что же покупатель получит за эти деньги? Первое, что должно интересовать при выборе такого устройства, это контрастность, так как именно от нее зависит цветовая насыщенность изображения, особенно отображение черного цвета. С контрастностью здесь все в порядке — аж 30000:1. Модель также может похвастать тремя патентованными технологиями: Ambilight, автоматически корректирующей контрастность картинки в зависимости от окружения; Pixel Plus 3 HD, которая, как заверяет производитель, "оптимизирует каждый пиксел для наилучшего сочетания с окружающими пикселами (нет, не спрашивайте, что это значит, мы и сами не очень-то поняли), и HD Natural Motion, помогающей устранить рывки изображения при просмотре динамических сцен. Разрешение телевизора составляет 1366x768 (оснащать ЖК-панели Full HD-матрицами обычно начинают с 40-дюймовых моделей). Почему же 32PFL7603D так дорога? Не беремся утверждать, но, вероятно, потому, что она относится к серии Design Collection. А за дизайн всегда приходится платить.

Перпендикулярные терабайты

Перпендикулярные терабайтыАвтор: Юрий Ревич

Опубликовано в журнале "Компьютерра" N25-26 от 08 июля 2008 годаМагнитные диски (они же винчестеры, хард-диски, харды) давно обязаны были вымереть как класс. Или, по крайней мере, процесс их трагического ухода в прошлое должен был бы сейчас быть в самом разгаре. Ухода туда же, куда вслед за магнитными барабанами и катушечными магнитофонами отправились ленточные накопители, аудио- и видеокассеты.

Тем не менее магнитные диски и не думают сдаваться: производители уже придумали способ предварительной разметки поверхности, который позволит довести предельную плотность записи с сегодняшних 200-300 до 500-1000 Гбит/кв. дюйм. А это означает, что продержатся винчестеры куда дольше, чем до 2010 года, когда, как предполагалось ранее, магнитные накопители должны были бы окончательно сдать дела накопителям твердотельным.

Принцип записи информации на магнитных носителях был придуман даже не на заре, а еще в предрассветных сумерках электроники. В 1899 году, за десять лет до создания электронной лампы Ли де Форестом, датчанин Вальдемар Поульсен запатентовал принцип магнитной записи на магнитомягкую проволоку, причем сама идея высказывалась еще раньше. Стальную ленту (вместо проволоки) применяли для записи звука до 1940-х годов, когда появилась целлулоидная пленка на основе окиси железа. А с рождением первых компьютеров магнитный принцип стали использовать и для хранения информации. В пояснительной записке к первому отечественному патенту (точнее, авторскому свидетельству) под названием "Автоматическая цифровая вычислительная машина", выданному в декабре 1948 года И. С. Бруку и Б. И. Рамееву, среди прочего рассматривался вопрос построения накопителей данных на магнитных барабанах и лентах.

Мало того, самая распространенная в 1960-е конструкция ОЗУ с произвольным доступом тоже основывалась на магнитном принципе: биты хранились в виде состояний магнитных сердечников. Это дорогущее и трудоемкое в изготовлении устройство (ферритовые колечки миллиметровых размеров, организованные в трехмерную решетку, прошивались тончайшими проволочками вручную) обладало весьма высокой надежностью и превосходными по тем временам скоростными характеристиками.

Ключевым событием в области долговременного хранения данных стало изобретение магнитных дисков, в которых конструкторы попытались объединить скорость записи/чтения магнитных барабанов с емкостью магнитных лент. У дисков площадь поверхности значительно больше, чем у барабанов, а время доступа сокращалось благодаря использованию набора движущихся головок.

Вряд ли кто-либо в то время мог подумать, что это направление и станет определяющим на десятилетия: изобретенная в 1956 году в IBM первая дисковая система памяти под названием RAMAC 305 весила около тонны, состояла из пятидесяти 24-дюймовых (то есть более полуметра в диаметре!) пластин и могла хранить около 5 Мбайт данных при скорости чтения около 9 Кбайт/с. Цена RAMAC 305 превышала $50 тысяч, и корпорация IBM сдавала в аренду его дисковое пространство за $3200 в месяц. Как вы знаете, сейчас в продаже имеются жесткие диски емкостью в сотни тысяч раз большей, притом с пластинами диаметром от 1 дюйма, по цене порядка доллара за гигабайт, при скорости чтения до 100 Мбайт/с.

Старые магнитофонщики помнят, что качество записи сильно зависело от зазора в головке. Чем меньше зазор, тем мощнее поле и выше плотность записи (а следовательно, и лучше ее частотная характеристика), потому даже в бытовых магнитофонах зазор в головке составляет всего несколько микрон. Но действует это поле на малых расстояниях, и носитель приходится прижимать к головке как можно теснее. Эти рассуждения справедливы для магнитофонов (и для дискет), у которых скорость движения поверхности относительно головки не превышает нескольких сантиметров или десятков сантиметров в секунду. Жестким дискам контакт головки с магнитным слоем заведомо противопоказан: даже при давно оставшейся в прошлом скорости 3600 об./мин. линейная скорость диска относительно головки в трехдюймовом накопителе составит 15 метров (а не сантиметров!) в секунду.

И до какого бы зеркального блеска ни доводились поверхности головки и магнитного слоя на таких скоростях головка будет "пропахивать" поверхность диска, а диск, соответственно, стирать головку ускоренными темпами.

Потому даже в самых первых накопителях зазор между головкой и диском составлял несколько микрон, причем во время работы он должен выдерживаться постоянным. Это, в свою очередь, налагает повышенные требования к качеству изготовления носителя и механики — какиелибо биения и неровности абсолютно исключаются. Мало того, из-за высокой скорости вращения (в современных моделях — 7200, 10 и даже 15 тысяч об./мин.) при перемещении диска начинает сказываться гироскопический эффект: ось вращения стремится сохранить свое положение в пространстве, отчего при достаточно резком повороте накопитель может сломаться. Потому обычные — не ноутбучные — жесткие диски в процессе работы не рекомендуется не только ронять, но и перемещать.

Для обеспечения постоянства зазора между головкой и диском стали использовать аэродинамический эффект — при надлежащей форме головки и достаточно высокой скорости вращения диска головка начинает планировать в воздушном потоке, подобно крылу самолета, причем этот процесс саморегулирующийся: зазор будет выдерживаться автоматически с высокой точностью. Этот принцип использовался еще в RAMAC; правда, там скорость вращения была относительно невелика (1200 об./мин.), и для поддержания зазора приходилось использовать специальные воздуходувки. Отметим, что принцип аэродинамического планирования головок с авторегулированием зазора тоже был предложен корпорацией IBM, в 1961 году, а в 1973 году ее филиал в одном из древнейших городов Англии Винчестере (где когда-то собирались рыцари Круглого Стола) начал выпускать такие накопители, с тех пор и именующиеся "винчестерами". Эта версия происхождения названия "винчестер" кажется мне гораздо более состоятельной и логичной, чем гуляющая из текста в текст легенда о совпадении калибра знаменитого оружия (30, то есть 0,3 дюйма) с номером айбиэмовского проекта какого-то из потомков RAMAC. В современных дисках зазор составляет доли микрона. Поэтому там нельзя даже "парящую" головку долго держать на одном месте — из-за нагрева поверхности о воздух, и при простое контроллер периодически перемещает головки с места на место. Разумеется, главное в этом деле — не забыть вовремя убрать ("запарковать") головку при остановке диска, иначе она оставит на поверхности борозду не хуже плуга, и диск уже ничто не спасет — как и бывает при внезапном отключении электричества. Такие катастрофы случаются редко (но все же случаются), поскольку во всех современных накопителях головки при отключении питания паркуются автоматически.

Абсолютно недопустимо и попадание пыли в зазор между поверхностью и головкой, отчего все современные диски изолируют от внешней среды, а для выравнивания давления внутри и снаружи используют специальный барометрический фильтр. Для улавливания частичек, которые могут образоваться в процессе работы диска, внутри кожуха имеется еще один фильтр, устанавливающийся на пути воздушного потока, порожденного вращающимся пакетом дисков. Поэтому после разборки и сборки в бытовых условиях современный диск почти со стопроцентной гарантией можно отправлять в мусорное ведро. Есть и еще одна засада — если диск не предназначен для работы в специальных климатических условиях, то есть не имеет полностью герметичного корпуса, выдерживающего разность давлений, то после переноса из холодного помещения в теплое в нем может накапливаться конденсат. Так что при такой операции компьютер обязательно требуется выдержать как минимум несколько часов, пока не прогреется все его "нутро".