Продолжение (начало в #7)

SCSI

Small Computers System Architecture (системная архитектура малых компьютеров) родилась, как видно из названия, до эры персоналок. И первоначально считалась для них слишком сложной. А предоставляемые этой архитектурой легкость расширения и производительность – избыточными.

Macintosh контроллер SCSI стал обязательным. Здесь производительность ценят, а сложность подключения новых устройств недопустима.

Недавно приняты новые стандарты SCSI: тактовая частота 10 МГц вместо 5 (Fast – быстрая), передача в каждом такте 4 байтов вместо одного (Wide – широкая). Стандарт также уточнил многие тонкости управления и обмена информацией, оставленные в прежней версии на усмотрение изготовителей. Поэтому устройства SCSI-2 значительно надежнее совмещаются и взаимодействуют.

IBM PC SCSI все еще считается дорогой игрушкой. Встроенный контроллер SCSI увеличивает цену основной платы на пару сотен долларов – для цен бытовых "писишек" это очень ощутимо! Устройства SCSI подороже обычных: они обязаны понимать сложный набор команд управления, многое делать самостоятельно да еще и пропускать сигналы других устройств – к одному контроллеру их подключается до семи. Так что SCSI в IBM PC в основном используют, когда нет иного выхода. Например, емкие (более 2 Гбайт) винчестеры пока доступны только в версии SCSI.

Но если ставить несколько быстродействующих устройств со сложным управлением (например, привод CD-ROM и сканер), индивидуальные их контроллеры будут дороже SCSI. Собираетесь в будущем расширять компьютер, но пока не знаете, чем именно, – SCSI будет лучшим резервом.

Винчестер

Вот здесь "Мак" для "писишки" не пример: он по сей день комплектуется винчестерами менее емкими, чем IBM PC сравнимой мощности. Связано это прежде всего с тем, что программы для "Мака" обычно компактнее. Но сейчас основная хранимая информация – уже не программы, а данные. Их объемы на любых компьютерах практически одинаковы. И темпы роста емкости винчестеров сходны и очень высоки: года два назад нормой были 200-300 Мбайт, а сейчас винчестер объемом менее 400 Мбайт надо искать специально.

Обычная современная компьютерная игра занимает целый CD-ROM: 600 Мбайт. Играть с CD-ROM можно, но медленно. А для переноса игры на винчестер надо, чтобы на нем было хотя бы столько же свободного места. Но не в играх дело: растут и полезные системы. Например, CorelDraw! с библиотеками готовых рисунков – тоже целый CD-ROM. А используется чаще всего совместно с другими графическими и издательскими средствами, которые тоже разрослись до сотен мегабайт. Менять CD-ROM на ходу неудобно, и приходится весь комплекс ставить на жесткий диск. Так что в современной персоналке держать винчестер объемом менее 1 Гбайт бессмысленно.

А вот комплексы RAID (Redundand Array of Inexpensive Disks – избыточный массив недорогих дисков) – пока еще экзотика. Производительность громадная, емкость практически не ограничена, надежность выше всяких похвал – вот только цена... Мегабайт обходится вдвое-втрое дороже, чем у одиночных винчестеров.

В современном сервере RAID уже обязателен. Но для одиночной машины и тем более клиента сети тратиться на RAID не стоит.

Магнитооптика

Здесь неоспорим приоритет NeXT: в первых выпусках дискетников вообще не было – их сменил 3,5-дюймовый магнитооптический дисковод на 128 Мбайт. Один диск к нему стоил тогда 50 долларов – в расчете на байт получается раза в два дешевле трехдюймовых дискет. Даже дешевле популярных тогда пятидюймовок!

Но дистрибутив, занимающий целый МО-диск, тогда был редок. Как средство поставки новинок магнитооптика не прижилась. В NeXT пришлось добавить обычные трехдюймовые дискетники.

Магнитооптика и сейчас куда экономичнее дискет. А дистрибутивы разрослись до сотен мегабайт. Но появился новый носитель фирменной информации – CD-ROM. Еще дешевле магнитооптики. И пиратское копирование сложнее – Запад давно воюет не столько с нелегальными продавцами (их уже серьезно прижали), сколько с рядовыми любителями, списывающими программы у знакомых.

Поэтому магнитооптику делают пока лишь немногие фирмы, хотя и хорошие. И цена великовата – до 3000 долларов за 5,25-дюймовый дисковод емкостью 1,3 Гбайт. Зато сами диски дешевые: около 10 центов за мегабайт. Так что используют их в основном для архивного хранения многогигабайтных баз данных.

На магнитооптический диск можно собрать весь комплект программ, с которыми вы работаете одновременно, и освободить почти весь жесткий диск для обрабатываемых данных и временных файлов. Это заметно ускоряет работу. Но очень уж дорогой ценой: пока выгоднее наращивать винчестер.

Видео

Давно забылись времена, когда основным адаптером был CGA (320x200 точек в 4 цвета), а владельцам EGA (640x350 точек в 16 цветов, выбранных из 64 возможных – по 4 уровня яркости каждого из трех основных воспринимаемых глазом цветов) люто завидовали.

Впрочем, и в те времена Macintosh работали с 1152x870 точек. Такой размер был выбран далеко не случайно. "Мак" массово применяется в издательских системах. Соотношение сторон стандартных листов бумаги равно корню из двух, чтобы половинка листа была геометрически подобна целому (кстати, основной лист АО имеет площадь один квадратный метр, следовательно, его размеры примерно 1189x841 мм). Экран Macintosh вмещает горизонтальный лист со сторонами, соотносящимися как корень из двух, в стандартном для MacOS обрамлении. Но при таком формате всевозможные служебные линейки и палитры приходилось накладывать на основное изображение. Поэтому сейчас Macintosh чаще комплектуются видеосистемами с привычным по кино и телевидению соотношением сторон 4:3. Тем более что к этому же формату пришли IBM PC.

Первый формат 4:3 – VGA: 640x480 точек в 16 цветах или 320x240 в 256, цвета выбираются из 262144 возможных (64 уровня яркости каждого из трех основных цветов). IBM PC на VGA остановились надолго: для текста и игр хватает. А издательства требуют большего. Да и графические ОС вроде Windows нормально смотрятся при хотя бы телевизионном разрешении (800x600 точек). Самые мощные нынешние мониторы генерируют вчетверо больше точек – 1600x1200 (и даже 1600x1280 -лишние 80 строк используются для служебных нужд). Цветов тоже нужно побольше: глаз может различить в каждом из трех цветов до 256 уровней яркости (True Color – истинный цвет) – это 16777216 оттенков! Хотя неискушенному пользователю зачастую хватает и 32 уровней на цвет (High Color – "высокий" цвет) – 32768 оттенков, но при условии, что все они могут быть видны одновременно, а не поочередно, как в VGA.

Современный компьютер должен (хотя бы для реализма игр) обеспечить изображение не хуже телевизионного: 800x600 точек, True Color – 1440000 байт. Адаптеры на 2 Мбайт видеопамяти уже выпускаются массово, стоят недорого. А для фоторетуши (1600x1200 точек, True Color) нужно почти 6 Мбайт (ставят обычно 8). Такие адаптеры – пока экзотика и стоят соответственно: около 2000 долларов. Однако различить столько точек на массовом 14-дюймовом экране тяжело. Современный минимум – 15 дюймов. Профессионалы пользуются 17-дюймовыми (до 1280x1024 точек) и 21-дюймовыми (до 1600x1200) мониторами.

Видеопамять некогда была (в игровых системах остается) частью основной памяти компьютера. По мере роста видеопамять перестала вписываться в отведенное ей окно адресной памяти MS-DOS. И скорость работы требовала изоляции видеосистемы от основной памяти, непрерывно общающейся с процессором . Так что современные видеоадаптеры содержат собственную память и еще специальную (VRAM), допускающую одновременно чтение и запись, чтобы не тормозить перерисовкой изображения обновление экрана (я еще помню "снег", покрывавший экран CGA при перемещениях игрового поля).

Адресные структуры новых ОС размер видеопространства не ограничивают. Кэш на связи память-процессор гарантирует своевременное обновление экрана при любой активности программ. Да и формат изображения далеко не всегда нужен максимальный, так что видеопамять используется не слишком эффективно. Поэтому уже выпускаются видеоадаптеры, работающие с основной памятью компьютера. Пока в них трудно применять обязательные для современного компьютера акселераторы – специализированные процессоры для построения стандартных фрагментов изображения. И перспективы использования в видеосистемах основной памяти зависят от будущего соотношения специальных и основных процессоров.

NSP

Native Signal Processing (обработка сигналов собственным процессором) предложена фирмой Intel недавно – когда рост мощности процессоров позволил переложить на них многие задачи, ранее решавшиеся только специализированными процессорами, установленными в дополнение к основному.

Спецпроцессоры стоят в видеоплатах, системах сжатия и распаковки изображений по стандарту MPEG, аудиоплатах, принтерах, модемах – словом, везде, где сигналы нужно обрабатывать в реальном времени, без задержек. Рекорд поставил все тот же Джобе. NeXT содержал 12-канальный (!) процессор цифровой обработки сигналов, занятый анализом и синтезом звука, обменом сигналами по модемам и сетям... Да еще и видеопроцессор, работающий с языком построения изображений PostScript, общепринятым в профессиональных издательских комплексах. Для NeXT язык доработали, чтобы единообразно строить изображения не только на принтере, но и на дисплее. Заодно принтеры для NeXT подешевели, ибо не имели собственного процессора. Сейчас эта идея возродилась в принтерах типа WinWriter, получающих от Windows уже построенные изображения.

Но мощности Pentium – а тем более Pentium Pro – уже хватает для большинства названных работ. Стоит ли тратиться на все многочисленные специализированные процессоры, устанавливаемые на платах современных компьютеров?

Пока, пожалуй, стоит. Довелось мне недавно наблюдать работу одного знакомого преуспевающего журналиста. 21 -дюймовый монитор его компьютера показывал 4 кадра по 800x600 точек в каждом. В этих кадрах работали MS Word, Corel Draw!, какая-то юридическая справочная система и... новости ОРТ – в компьютере стояла плата телеприема. Каждую из этих программ его Pentium 133 выполнял легко, а вот все одновременно не смог бы. Телеприем – задача нелегкая; здесь требуется быстрая перерисовка фрагментов. Так что без видеоакселератора и специальной телеплаты не удалось бы моему знакомому заниматься всем этим одновременно. Возможно, через пару лет все изменится. Но современный компьютер обойтись без видеоакселераторов не может. При этом, кстати, не исключено, что ревнители NSP выйдут из положения, перейдя к многопроцессорной конфигурации.

Мультипроцессорность

Параллельная работа нескольких (иной раз нескольких тысяч) процессоров на больших компьютерах общепринята. В персоналках пионером была NeXT: до четырех основных плат, работающих независимо, но способных взаимодействовать при решении единых задач.

В нынешних персоналках основной процессор чаще всего один. Возможно, положение изменится ради NSP – второй стандартный процессор дешевле множества специализированных, работу которых он сможет взять на себя. Но пока из всех современных персоналок многопроцессорные только серверы больших сетей.

Модемы и сети

Перспективным путем обеспечения общедоступной вычислительной мощности долго были мощные компьютеры со множеством пультов, на которых одновременно и независимо работали иной раз сотни пользователей. Сложность программных и аппаратных средств защиты этих пользователей друг от друга внушала суеверное почтение. Персоналки были приняты радостно – как путь к полной самостоятельности.

Увы, самостоятельность кроме выгод несет множество проблем. Пользователи IBM PC убедились в этом куда раньше правителей СНГ. Оперативный обмен информацией, совместное ее использование требуют средств межмашинного взаимодействия – компьютерных сетей. Они "плелись" еще в 60-х, и грандиозная нынешняя Internet – лишь одно из ответвлений старой пентагоновской сети ARPAnet. Недаром в основных нынешних сетях работают не одни персоналки, а компьютеры десятков пород.

Любой Apple Macintosh комплектуется адаптерами дешевой, но медленной сети Local Talk и самой быстродействующей из локальных (скоростных, но близкодействующих) – Ethernet. А сетевые адаптеры к IBM PC и поныне покупаются отдельно. Хотя включить Ethernet в основную плату было бы не так уж дорого. Но с ним в мире "писишек" конкурирует Token Ring от IBM. А двухсетевой адаптер – это примерно 100 долларов: дороговато для персоналок!

Тем более что множество пользователей IBM PC работают дома, где кабели локальных сетей пока редки. Хотя есть проекты объединения компьютерной сети с кабельным телевидением. Но пока единственные кабели, протянутые почти к каждому дому США и Европы, -телефонные. Поэтому глобальная компьютерная сеть с невиданными доселе ресурсами и услугами формируется на основе медленной аналоговой передачи сигналов – которую и обеспечивают модемы.

Они сейчас развиваются бурно, выбирать можно долго. Ясно одно: в современном компьютере модем необходим.

Объектно-ориентированная операционная система

Чем больше у компьютера возможностей, тем сложнее рядовому пользователю в них ориентироваться. И тем большую нагрузку обязана брать на себя ОС.

С точки зрения программ компьютер – это ресурсы: байты, сектора... С точки зрения пользователя – объекты: документы, рисунки... Эти точки зрения зачастую друг другу противоречат. Допустим, вы собрали документ из десятков фрагментов: тексты, таблицы, диаграммы, фотографии. А затем, упорядочивая свои материалы, переместили один файл в другой каталог. И все: документ рассыпался. В лучшем случае перемещенный фрагмент потерян, в худшем – с документом вообще работать невозможно.

Объектно-ориентированные ОС взваливают согласование разных точек зрения на свои (вернее, своих создателей) широкие плечи. Первой такой системой стала NeXTStep для NeXT. И ее развивают по сей день. Уже на других компьютерах. Правда, прикладных программ для нее куда меньше, чем хотелось бы...

Находки NeXTStep взяли на вооружение и авторы других систем. Да и собственных идей у них хватает. Так что объектная ориентация ОС – современная норма.

Windows 95 рекламируют как систему объектно-ориентированную. Хотя между рекламой и жизнью у Microsoft всегда заметный зазор. Попробуйте в Windows 95 перенести из каталога в каталог фрагмент составного документа – результат будет не лучше, чем в старой Windows 3.1x. А вот в IBM OS/2 3.0 документ таким переносом не разрушить. И по многим другим пунктам, перечислять которые можно долго, объектность этой системы неоспорима. Прикладных программ для нее хватает – не только написанных под Windows 3.1x, но и родных. Так что с моей точки зрения современная ОС – именно OS/2 Warp. Хотя на сей счет есть и иные мнения...