Компьютер All-in-One – как выбрать хороший моноблок – избранные модели
Производители компьютерного оборудования пытаются предложить комплексные устройства, обеспечивающие поддержку необычайно разнообразных программ. Одновременно, они стремятся к компактности, ограничению пространства занимаемого оборудованием. Всем этим критериям соответствуют компьютеры All In One.
Чем отличается дискретная видеокарта от встроенной
Графический адаптер, который впаян прямо в материнскую плату или часть центрального процессора – это встроенная видеокарта. На самом деле это отдельный чип, который интегрирован в северный мост чипсета материнской платы или в центральный процессор компьютера, который называется видеоядром.
Интегрированная видеокарта использует оперативную память компьютера, а графическим процессором ей служит центральный процессор. Все это сильно влияет на производительность компьютера. Заменить такую видеокарту можно только с устройством, содержащим его в себе. Если видеокарта интегрирована в материнскую плату, то менять необходимо её. А если видеоадаптер находится в центральном процессоре, тогда менять придется его.
Производительности встроенной видеокарты хватает для серфинга в интернете, работы в офисных программах и просмотра видео и фильмов. Работа в таких графических программах, как фотошоп и корелдрав потребует много терпения и нервов. А вот про мощные современные игрушки можете забыть. В лучшем случае они будут тормозить и плыть. А вот процессор может даже закипеть.
Есть у такой видеокарты и плюсы. Первый из них – это небольшая цена. А второй – это экономия электроэнергии, а значит более долгий ресурс блока питания или батареи, если это ноутбук. А главный плюс в том, что вы можете установить дискретную более мощную видеокарту, а эту на время отключить. Но если произойдет поломка дискретной видеокарты, то вы всегда сможете перейти на встроенный чип.
В ноутбуках очень удобно переходить на использование встроенной видеокарты, если вам необходимо подольше поработать на аккумуляторах.
Встроенной видеокартой оснащаются в основном бюджетные материнские платы.
Дискретная видеокарта
В последние годы интегрированная графика шагнула далеко вперед. Она уже позволяет играть в достаточно тяжелые современные AAA-тайтлы, но комфортным такой гейминг не назовешь. Точнее его не назовет таковым человек, хоть раз посидевший за компьютером с видеокартой уровня Nvidia GeForce RTX 3060 или выше.
Если говорить простым языком, дискретная видеокарта — это отдельная плата, подключаемая к компьютеру. Она имеет собственный графический процессор и набор памяти с высокоскоростной шиной доступа к ней. К примеру, упомянутая нами выше GeForce RTX 3060 использует GPU GA106 с 3584 потоковыми процессорами, объединенный с 12 Гбайт памяти GDDR6 на 192-разрядной шине.
При всех своих преимуществах дискретные видеокарты отличаются повышенным энергопотреблением, достаточно большими размерами и совсем немалой ценой. Поэтому и только поэтому некоторым пользователям зачастую выгоднее купить APU с его интегрированной графикой.
Операционные системы для встроенных систем
Большинство новых устройств имеет сложное программное обеспечение , которое требуется для мультизадачности, синхронизации задач, поддержки широкого диапазона устройств ввода/вывода, планирования и буферизации операций ввода/вывода, управления памятью, поддержки графических дисплеев, файловых систем, сетей, безопасности и управления питанием. Операционная система может предоставить все эти возможности, чтобы помочь разработчикам приложений. Прикладные программисты будут более продуктивными, так как они работают на более высоком уровне абстракции, используя эти средства, предоставляемые операционной системой.
Выпущенная недавно модель сотового телефона содержит более пяти миллионов строк кода. Немногие, если вообще какие-то проекты, будут иметь время и средства, необходимые для разработки всего этого кода полностью самостоятельно. В таких случаях имеет экономический смысл использовать существующую операционную систему. Сокращение времени разработки и снижение расходов вполне оправдают стоимость лицензии операционной системы.
Лицензионные отчисления типичной коммерческой встроенной ОС составляют только несколько долларов на устройство. Некоторые очень простые устройства могут обходиться без ОС, но новые устройства постоянно становятся все более сложными.
В связи с этим большинство встроенных устройств используют встроенную операционную систему. Встроенные операционные системы обычно разрабатываются большей частью на C/C++ и поставляются вместе с компилятором C/C++, ассемблером, и инструментами отладки, чтобы помочь разработчикам в разработке прикладных программ и тестировании устройства. Инструменты разработки встроенных систем должны также поддерживать выполнение программ с помощью кода, хранящегося в энергонезависимой памяти, такой как ROM или память Flash .
Микроконтроллеры
Подлинная революция встроенных систем началась с создания бортового навигационного компьютера Apollo Guidance Computer (AGC) для управления полетами на Луну. Каждый космический корабль имел по два таких компьютера, один устанавливался на спускаемом аппарате, другой — на орбитальном модуле. Программа Apollo была задумана как средство для создания технологий двойного назначения; встроенные компьютеры наряду с цифровыми часами стали одним из ее следствий. AGC разрабатывался в Инструментальной лаборатории Массачусетского технологического института под руководством Чарльза Драпера.
Драпера, основавшего эту лабораторию, называют отцом инерционных навигационных систем. Аппаратура AGC была изготовлена компанией Raytheon, являющейся одним из основных поставщиков высоких технологий для Пентагона. Для сравнения с компьютерными компаниями можно привести цифры, характеризующие ее нынешнее положение: штат — 80 тыс., оборот — 22 млрд. долл.
А массовое производство встроенных систем началось с компьютера D-17, предназначенного для установки на ракете Minuteman. В первых версиях он собирался из дискретных транзисторов навесным монтажом, а в 1966 году был выпущен на интегрированных микросхемах, что стало первым прецедентом широкого использования микросхем. Сокращение цены с 1 тыс. долл. до 3 долл. открыло возможность для коммерческого использования микросхем.
Микроконтроллер обычно определяют как «компьютер на кристалле». Другими словами, это микропроцессор, содержащий в себе все необходимые для компьютера компоненты:
- центральный процессор с таймером, от простейшего 8-разрядного до значительно более сложного 32- или 64-разрядного;
- интерфейсы ввода/вывода (например, последовательный интерфейс);
- оперативная память;
- постоянная память, в том числе флэш-память или EEPROM.
Существенную часть общего числа выпускаемых микроконтроллеров составляют специализированные сигнальные процессоры (Digital Signal Processor, DSP), предназначенные, как следует из названия, для цифровой обработки сигналов, поступающих от объектов управления.
Под встроенными системами понимают такие системы специального назначения, где компьютер встроен в устройство, которым он управляет. В отличие от универсального компьютера, компьютер встроенный способен решать заранее предопределенные и запрограммированные задачи. Специализация предполагает адаптацию к условиям и оптимизацию размеров, стоимости и других показателей.
Области применения
Смартфоны и другие гаджеты, телевизоры, термостаты, системы кондиционирования воздуха, бытовая техника, информационные боксы, банкоматы, терминалы самообслуживания – это только некоторые варианты встроенных системы. Без них невозможно представить работу спутниковых навигационных систем, копировальных аппаратов, светофоров, охранной, противовзломной, противопожарной сигнализации и пр.
Индивидуальные разработки систем позволяют создавать решения любого уровня сложности. Это могут быть как самые простые пользовательские узлы, построенные на базе микроконтроллеров минимальной мощности, так и передовые многопроцессорные распределительные контуры, применяемые в робототехнике, телекоммуникации, авиации, тепловой энергетике, космической отрасли, железной дороге.
В отличие от иных разновидностей компьютерных систем, встроенные наделены особым, специализированным характером. На более высоком уровне находится и качество их программного обеспечения, и аппаратные компоненты.
Наибольшую востребованность embedded systems получили в:
- производственных системах автоматизации: экономит время реализации технологических операций;
- транспортных, авто-, железнодорожных службах;
- системах контроля и управления доступом, противопожарной, охранной сигнализации;
- контурах передачи данных, средствах хранения информации;
- военно-промышленной отрасли, авиа-, ракетостроении;
- промышленных Ethernet системах передачи данных;
- измерительном оборудовании: анализаторах спектра, осциллографах;
- компьютерном обеспечении: оптические приводы, жесткие диски, маршрутизаторы;
- системах «умный дом»;
- промышленном контроле качества производимой продукции;
- медицине: оборудование для мониторинга работы розничных органов и систем,
- автомобилестроении: мультимедийные системы, бортовые компьютеры, круиз-контроль, климат-контроль и пр.;
- промышленных роботах, станках с численно-программным управлением и пр.
Но, вне зависимости от сферы применения, все встроенные системы перед применением должны проходить тщательное тестирование, позволяющее установить их стабильность. Следует знать, что даже мельчайшие программные недочеты могут обернуться настоящей катастрофой с непредсказуемыми последствиями.
К таким узлам предъявляются чрезвычайно жесткие требования. Они должны отличаться высокой отказоустойчивостью даже при работе в условиях повышенной загрязненности, запыленности, при ударах и вибрациях, перепадах температур, повышенной влажности, пиковых нагрузках. Даже в необслуживаемых режимах они должны работать стабильно и максимально долго, поддерживая специализированные интерфейсы для ввода/вывода.
Заключение
Встроенные системы — хороший выбор практически для каждого сектора промышленности, где первостепенное значение имеют эффективность, простота использования, доступность, стабильность производства, долговечность, низкое энергопотребление и низкие затраты на ИТ-обслуживание.
Однако компании могут легко потеряться, пытаясь создать свои собственные решения. Создание встроенных систем требует специальных знаний, а вложение слишком большого количества ресурсов в разработку может пагубно сказаться на росте их бизнеса. Создание встроенной системы связано с множеством долгосрочных затрат, и очень важно их всё рассчитать. Если вам нужна профессиональная помощь, наши специалисты могут проанализировать ваш бизнес-кейс и предложить решение, которое поможет вам создать сильное и надёжное решение.
