UTK
1. Karta graficzna
Karta graficzna (dawniej określana częściej terminem akcelerator graficzny, akcelerator 3D) – karta rozszerzeń komputera procesująca sygnał dla ekranu monitora.
Podzespół ten bywa też nazywany terminem karta VGA.
Podstawowym zadaniem karty graficznej jest przechowywanie informacji o tym jak powinien wyglądać obraz na ekranie monitora i odpowiednim sterowaniu monitorem. Pierwsze karty graficzne potrafiły jedynie wyświetlać znaki alfabetu łacińskiego ze zdefiniowanego w pamięci karty generatora znaków – tryb tekstowy. Kolejna generacja kart graficznych potrafiła już wyświetlać w odpowiednim kolorze poszczególne punkty (piksele) – tryb graficzny. Nowoczesne procesory graficzne udostępniają wiele funkcji ułatwiających i przyśpieszających pracę programów. Możliwe jest narysowanie odcinka, trójkąta, wieloboku, wypełnienie ich zadanym kolorem lub wzorem, tzw. akceleracja 2D. Większość kart na rynku posiada również wbudowane funkcje ułatwiające tworzenie obrazu przestrzeni trójwymiarowej, tzw. akceleracja 3D. Niektóre posiadają zaawansowane algorytmy potrafiące na przykład wybrać tylko widoczne na ekranie elementy z przestrzeni. W komputerach PC karty graficzne są najczęściej nie zintegrowane z płytą główną (jest możliwa ich wymiana), zaś w laptopach – zintegrowane. Wadą kart zintegrowanych jest niemożność ich wymiany oraz znacznie słabsze wyniki w porównaniu z kartami nie zintegrowanymi (spowodowane jest to m.in. koniecznością umieszczenia karty zintegrowanej na płycie głównej, a nie jako kartę rozszerzeń- a co za tym idzie znaczne jej zmniejszenie).
Firmy produkujące karty graficzne to między innymi:
ASUS
ATI Technologies (obecnie jedynie GPU)
BFG Technologies
EVGA
Gainward
GALAXY Technology
GeCube
Gigabyte Technology
Matrox
Micro-Star International (MSI)
nVidia (obecnie jedynie GPU)
Palit
XFX
INNO3D
LEADTEK
TWINTECH
Zotac
Producenci
Wyróżniamy dwa typy producentów GPU:
Przystosowane do pracy jako oddzielne karty graficzne:
ATI Technologies (wykupione przez AMD w 2006)
NVIDIA Corporation
S3 Graphics
XGI
Zintegrowane z mostkiem północnym:
Intel
SiS
VIA Technologies
Na rynku pojawia się coraz więcej nowych rozwiązań technicznych do kart grafiki, przedstawicielami najwydajniejszych kart graficznych są obecnie konstrukcje oparte na układach nVidia GeForce 295 oraz ATI Radeon HD 4890 X2.
Historyczne różnice w terminologii
Wraz z pojawieniem się kart Voodoo firmy 3dfx, które znacznie przyspieszały wyświetlanie grafiki trójwymiarowej, pojawił się termin akcelerator graficzny. Karty te wymagały bowiem obecności w komputerze zwykłej karty graficznej. Pozostali producenci zdecydowali się na integrację akceleratorów grafiki trójwymiarowej z samymi kartami graficznymi, podobnie jak to miało miejsce z akceleratorami grafiki dwuwymiarowej. Później także firma 3dfx zdecydowała się zintegrować swoje akceleratory z kartami graficznymi.
Funkcje
Oto najważniejsze funkcje współczesnych akceleratorów graficznych:
Filtrowanie anizotropowe
Mapowanie wypukłości
Efekty cząsteczkowe
Full Scene Anti-Aliasing
HDR
Pixel Shader
Vertex Shader
Transform & Lighting
Poza tym karty graficzne oferują inne sprzętowe efekty, jak mgła, przezroczystość (dodatkowy kanał Alpha).
Budowa karty graficznej
Większość kart graficznych (i wszystkie współczesne) składają się z następujących elementów:
Procesor graficzny (GPU) – odpowiedzialny za generowanie obrazu w pamięci obrazu
Pamięć obrazu – VideoRAM, bufor ramki (ang. framebuffer) – przechowuje cyfrowe dane o obrazie
Pamięć ROM – pamięć przechowująca dane (np. dane generatora znaków) lub firmware karty graficznej, obecnie realizowana jako pamięć flash EEPROM
DAC (ang. Digital-to-Analog Converter) przetwornik cyfrowo-analogowy – odpowiedzialny za przekształcenie cyfrowych danych z pamięci obrazu na sygnał sterujący dla monitora analogowego; w przypadku kart wyłącznie z wyjściem cyfrowym DAC nie ma zastosowania.
Interfejs do systemu komputerowego – umożliwia wymianę danych i sterowanie kartą graficzną – zazwyczaj PCI, AGP, PCI-Express
Interfejs na slocie karty graficznej – zazwyczaj P&D, DFP, VGA, DVI, HDMI, DisplayPort
Wiele z kart graficznych posiada także:
Framegrabber – układ zamieniający zewnętrzny, analogowy sygnał wideo na postać cyfrową
Procesor wideo – układ wspomagający dekodowanie i przetwarzanie strumieniowych danych wideo; w najnowszych konstrukcjach zintegrowany z procesorem graficznym.
2. Zasilacze awaryjne UPS
Zasilacz bezprzerwowy, zasilacz awaryjny, zasilacz UPS (ang. UPS, Uninterruptible Power Supply) – urządzenie lub system, którego funkcją jest nieprzerwane zasilanie innych urządzeń elektronicznych.
Ten typ zasilacza wyposażony jest najczęściej w akumulator, i w przypadku przerwy lub zakłóceń dostawy energii elektrycznej z sieci energetycznej urządzenie przełącza się na pracę z akumulatora. Czas podtrzymania napięcia wynosi od kilku minut do kilkudziesięciu godzin i zależy m.in. od obciążenia zasilacza oraz pojemności akumulatora.
Urządzenia tego typu stosowane są najczęściej do zasilania komputerów, a zwłaszcza serwerów. Dzięki ich zastosowaniu, w przypadku awarii zasilania zmniejsza się ryzyko utraty danych znajdujących się aktualnie w pamięci operacyjnej komputera, a nawet uszkodzenia urządzeń pamięci masowej. Urządzenia typu UPS znajdują także zastosowanie w przypadku konieczności bezawaryjnej pracy innych urządzeń, np. urządzeń medycznych.
W przypadku współpracy urządzeń typu UPS z komputerami, serwerami lub całymi sieciami komputerowymi UPS może sygnalizować występujące problemy z zasilaniem. Serwery i inne urządzenia mogą reagować na takie sygnały automatycznym zamykaniem systemu operacyjnego. Możliwa jest także stała kontrola parametrów zasilania. Komunikacja z innymi urządzeniami odbywa się przy pomocy interfejsu szeregowego RS-232 w starszych urządzeniach, nowsze urządzenia komunikują się przez sieć komputerową lub nowszą wersję interfejsu szeregowego - USB.
Zasilacze bezprzerwowe dostarczają najczęściej jednofazowego napięcia 230 V, zdarzają się też zasilacze trójfazowe 400 V. Czasami w przypadku dużych mocy i długiego działania akumulatory są wspomagane przez spalinowe agregaty prądotwórcze. Zasilacze dużych mocy stosowane są jako rozwiązania zasilające całe budynki lub kondygnacje wymagające takiego zabezpieczenia. Niejednokrotnie występuje separacja galwaniczna. W takim wypadku wszystkie urządzenia objęte zabezpieczeniem zasilane są z wydzielonego zasilania niewrażliwego na warunki zewnętrzne, w tym wyładowania atmosferyczne oraz zaniki napięcia. Najczęściej takim zasilaniem objęte są serwerownie, jednostki rządowe, pomieszczenia intensywnej opieki medycznej oraz sale operacyjne.
Moc zasilacza bezprzerwowego podawana jest jako moc pozorna mierzona w VA. Do zabezpieczenia stacji roboczych wystarczają zasilacze o mocy 300-500 VA (przy rozbudowanych stacjach roboczych mogą być potrzebne zasilacze o mocy nawet ponad 1000-1200 VA), natomiast serwery wymagają dużo większych mocy od 500 VA do mocy liczonych w dziesiątkach tysięcy VA.
Przed zbudowaniem tranzystorowych przetwornic mocy, podobną rolę pełniła przetwornica wirowa z kołem zamachowym. Silnik zasilany z sieci energetycznej napędzał prądnicę zasilającą ośrodek obliczeniowy. Po zaniku napięcia prądnica była napędzana energią zgromadzoną w kole zamachowym. Dodatkowo przetwornica stabilizowała napięcie.
Typy UPS
UPS ON - LINE
Całkowicie odseparowuje on układ podłączony na wyjściu od napięcia wejściowego, działa na zasadzie podwójnego przetwarzania, zmienne napięcie sieciowe przetwarzane jest na napięcie stałe w układzie prostownikowym, a następnie z tego stałego napięcia w układzie falownikowym jest wytwarzane napięcie zmienne, układ taki zapewnia stabilność napięcia na wyjściu oraz równomierność obciążenia faz napięcia wejściowego. W przypadku zaniku napięcia sieciowego układ przechodzi na pracę z baterii. Jest to układ który jest obecnie najczęściej stosowany w praktyce.
UPS OFF - LINE
Zasilacz bezprzerwowy
Cały układ podłączony do tego UPS-a zasilany jest bezpośrednio z sieci, akumulatory UPS-a są stale ładowane, przełącznik kontroluje napięcie na wejściu i w razie zaniku napięcia lub jego wzrostu odłącza zasilanie z sieci i przechodzi w stan pracy akumulatorowej w którym to z napięcia stałego akumulatora poprzez falownik zostaje wytworzone napięcie zmienne podawane na wyjście.
UPS zarządzalny
Taki UPS jest w stanie dostarczyć do centrum monitorowania informacji na temat swojego stanu pracy. W przypadku zaniku napięcia wejściowego może np. wysłać komunikat powiadamiający poprzez SNMP. W przypadku prac serwisowych można zdalnie sprawdzić stan urządzenia, np. poziom naładowania baterii, stan baterii, itp. Zaawansowane UPS-y mają możliwość podłączenia do sieci Ethernet, posiadają własny adres IP, poprzez który można się zalogować do interfejsu zarządzania poprzez http, https, telnet lub ssh. Starsze UPS-y mają możliwość podłączenia się do nich poprzez interfejsy szeregowe, np. RS-232 lub RS-485.
BoczekX-Man