Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Железо

Перевод PiDP-11 свежий взгляд во времена Большого железа

23.04.2021 16:06:54 | Автор: admin


PiDP-11 это современная реплика выдающегося микрокомпьютера PDP-11, разработанного Digital Equipment Corporation. В самом начале своей истории, когда они еще не стояли в каждом доме и уж тем более не умещались в карман, компьютеры были огромными, можно даже сказать пугающими устройствами, которые порой занимали целые комнаты и использовались только в университетах и корпорациях. Серия PDP в этом плане стала неким переходным звеном, сделавшим компьютеры более доступными для рядовых пользователей.

Историческая справка


Аббревиатура PDP означает Programmed Data Processor. Эта необычная линейка компьютеров производилась с 1957 по 1990 годы. Каждая модель нумеровалась последовательно от 1 до 16 (пропущены были только PDP-2 и несчастливое число 13). Самыми запоминающимися стали PDP-1, PDP-8 и PDP-11. PDP-11 был первым 16-битным компьютером компании DEC, стоившим на момент выпуска в 1970 году $20 000. Согласно общим данным, за всю его историю было продано около 600 000 экземпляров. При этом его выбирали для разработки множества передовых вычислительных проектов, включая создание UNIX и языка программирования Си. В конечном итоге почтенный PDP-11 был вытеснен 32-битным миникомпьютером VAX.

Примечание ред.: микрокомпьютеры PDP-11 производились даже в СССР, о чем можно подробнее прочесть в Википедии.

Рождение реплики


Проект PiDP-11 стал для меня подарком на день рождения. Я всегда почитал ранние системы мейнфреймов, или как их еще называли Большое железо, которые стояли у истоков информационной революции, и мне страстно хотелось иметь в своей коллекции некий символ этой важнейшей эры развития технологий.

Набор PiDP-11 был разработан Оскаром Вермёленом. Причем купить, как в магазине, такой комплект не получится. Нужно оставлять заявку в очереди и ожидать поставки. В моем случае ожидание оказалось недолгим, и достаточно скоро на почту пришло уведомление, что к отправке готовится очередная партия. Оплатив набор и дождавшись его прибытия из Швейцарии, я был готов приступить к сборке.


Высококачественный комплект прибыл без каких-либо проблем

Этот набор порадовал меня в нескольких отношениях: во-первых, я хотел красивую реплику PDP-11; во-вторых, мне хотелось полюбоваться его мигающими огоньками; в-третьих, мне не терпелось реализовать свой первый проект на Raspberry Pi; и наконец, мне нужно было попрактиковаться в пайке. Все эти цели мне удалось реализовать в обратном порядке.

Посмотрев серию видео-инструкций и следуя руководству Оскара, я был готов начать с пассивных компонентов. Установив и закрепив малярным скотчем диоды с резисторами, я перевернул плату и начал паять. На моем опыте уже были проекты с планарным монтажом деталей и их установкой в отверстия, но всегда в небольшом количестве. Этот же проект позволил мне полноценно насладиться работой с паяльником.

По неопределенной причине в моем комплекте не хватало резисторов на 330Ом. У меня в заначке были близкие по характеристике, но я не был уверен, насколько важно точное соответствие оригинальному сопротивлению. Рассмотрев плату, я понял, что резисторы подключались к светодиодам. Проконсультировавшись онлайн, я выяснил, что допускается отклонение сопротивления в разумном диапазоне, хотя это может сказаться на яркости свечения. В итоге я решил воспользоваться поводом и пополнить домашний запас деталей, заказав универсальный комплект резисторов, включая нужные мне с сопротивлением 330Ом.


Диоды и резисторы крупным планом

Далее я вставил светодиоды с проставками и выровнял их на плате согласно руководству. Затем установил пару поворотных энкодеров, гнездо для микросхемы и коннектор Pi (сзади).


Пассивные компоненты после установки


Оборотная сторона с установленным коннектором Pi

Добыча Raspberry Pi и установка ПО


Теперь можно было переходить к тестированию. Для этого требовалось настроить Raspberry Pi. В моих краях есть всего один магазин электроники, и я решил поинтересоваться, какие варианты Pi и сопутствующие комплектующие они могут предложить. По причине, как мне показалось, ошибки в цене (о чем я сообщил продавцам) мне удалось купить Pi 3 Model B дешевле, чем стандартный Pi 3. К своей удаче, я также приобрел подходящий блок питания и карту памяти на 16Гб.

Следуя инструкциям на сайте Raspberry Pi, можно без проблем установить Raspbian OS на флешку и запустить Pi. Далее по предоставленной Оскаром ссылке я скачал файлы, необходимые для эмуляции PDP-11. По результатам описанного в документации процесса тестирования я остался доволен.


С установленным Raspberry Pi


Проверка светодиодов и установка ПО

Завершение сборки и запуск с ключа


Далее нужно было разобраться с переключателями. Из инструкции стало понятно, что с их выравниванием придется повозиться. Особых проблем у меня не возникло, но и без сложностей не обошлось. Для этого процесса используются две направляющих: верхняя и нижняя. Нижняя помогает правильно расположить переключатели по их местам, а верхняя позволяет выровнять зазоры, чтобы после припаивания их не покосило. С помощью хомутов эти направляющие стягиваются, фиксируя все в правильном положении.


Выравнивание переключателей


После пайки

В завершении я занялся корпусом. Сам корпус и передняя панель изготовлены добротно и отлично дополняют комплект. Некоторая сложность возникла только с прикручиванием платы и лицевой панели, так как комбинация проставок и болтов с гайками оказалась не самая удобная. Тем не менее в конечном итоге все выглядело отлично.

По умолчанию фронтальный выключатель не подсоединен, но плата сконфигурирована так, что ключ может либо отключать питание 5В, либо давать программную команду на выключение Raspberry Pi. Решив сперва поэкспериментировать, я припаял два провода к этому выключателю и установил в обоих местах платы винтовые клеммы. Далее я вмонтировал в боковину корпуса цилиндрический разъем и установил еще один винтовой зажим для подачи 5В в обход подключения питания Raspberry Pi через microUSB.


Провода, припаянные к переключателю с ключом. Их длины достаточно, чтобы подключиться либо к программному выключателю, либо к месту отключения питания на плате. Сбоку вмонтирован цилиндрический разъем 5В

Сначала я поэкспериментировал с вариантом отключения через программное обеспечение. Путем проб и ошибок я выяснил, в какую сторону нужно поворачивать ключ для нужного эффекта, но в этом случае после нажатия выключателя Halt нужно поворачивать ключ для выполнения соответствующей команды shutdown -h now, после чего уже происходит полноценное отключение Pi.

Этот вариант мне не очень понравился, и в итоге я предпочел использовать ключ для отключения питания разъема на плате. Таким образом, мне удалось задействовать секретный выключатель PiDP-11, активируемый нажатием поворотного энкодера, после чего отключать питание Pi ключом. К тому же, очень занятно запускать устройство с ключа. Поскольку Pi автоматически выполняет загрузку на мигающий дисплей, то с ним вполне удобно работать без клавиатуры и экрана.


Готов к работе. Включается/отключается ключом и при необходимости использует SSH для обращения к Pi

Возможные доработки


Я попробовал установить в заднюю панель коннекторы для вывода портов питания, USB, HDMI И Ethernet, но в итоге зазор крышки оказался недостаточным, и полноценно она не закрывалась.

Тем не менее на достигнутом я останавливаться не планирую. Можно еще активировать последовательное соединение для подключения к эмулятору PDP-11 терминала, ну и определенно я продолжу изучать программное обеспечение PDP и Raspberry Pi. Смысл любого любительского набора мастерить и учиться. А с помощью этого прекрасного экспоната из 70-х я смогу заниматься и тем и другим.

Подробнее..

Одноплатник Pimoroni Tiny 2040 улучшенный аналог Raspberry Pi Pico, размером всего в треть малинки

25.02.2021 18:11:56 | Автор: admin

В январе мы публиковали обзор одноплатника Raspberry Pi Pico. В целом, соотношение цена/качество на высоте. Но многим пользователям платы не хватает дополнительных функций.

И вот сейчас появилась альтернатива, причем на основе SoC Raspberry RP2040, но с большим набором возможностей (забегая наперед это не модуль беспроводной связи). Плюс ко всему, размер новинки всего третья часть от Raspberry Pi Pico. Называется это чудо технической мысли Pimoroni Tiny 2040.

Что там с железом?



RP2040 SoC ARM Cortex M0+ running at up to 133Mhz
SRAM 264kB
Flash Storage 8MB of QSPI
GPIO 16 GPIO pins. 7 x Digital I/O, 4 x Analog 12-bit ADC, 2 x I2C, SPI, UART, Debug
USB Port USB C
Dimensions 0.74 x 0.7 inches (19 x 18mm)
Поскольку плата меньше, чем оригинал, то и пинов у нее не 40, а всего 16. Тем не менее, оставлены самые важные, чтобы эта малютка не потеряла необходимые для разработчиков функции. Единственный недостаток подключить к ней Explorer Board или что-то подобное не получится.

Если это и не требовалось, можно приступать к обзору новых возможностей платы. Во-первых, у нее есть кнопка Reset, что очень удобно во многих случаях. У Pico ее нет, так что если что-то идет не так, приходится отключать плату от питания, а потом подключать его снова. Кнопка в новой плате замыкает линию RUN на землю, что приводит к перезапуску SoC.

Более значительное улучшение четыре ADC-пина вместо трех. Это дает возможность подключить, например, два аналоговых джойстика вместо одного, поскольку каждому из них нужно по два ADC-пина.

Третья возможность добавление светодиода, отражающего статус платы. Функции диода можно программировать при помощи MicroPython и C/C++.

Ну и четвертое улучшение целых 8 МБ файлового пространства во внутреннем флеш-хранилище. У базовой модели Pico всего 2 МБ. А это дает возможность загрузить больше кода и библиотек.

Кстати, стоит напомнить характеристики самой Pimoroni. Основа платы двухъядерный чип ARM Cortex M0+, с частотой ядра в 133 МГц. У платы 264 КБ ОЗУ и 2 МБ флеш-памяти. Кроме того, есть разъем USB 1.1 и I/O каналы, из которых пользователю доступны 26. Есть возможность задействовать интерфейсы 2 x UART, 2 x I2C, 2 x SPI (всего до 16 Мбайт QSPI Flash с XIP), а также 16 PWM-каналов. Также в наличии температурный датчик и 3 ADC-канала.

Структура Pimoroni Tiny 2040



Как и говорилось выше, плата очень маленькая. Она в буквальном смысле умещается на кончике пальца. При этом ее возможностей хватает для разработки практически любых проектов, которые можно реализовывать и с Pico.

Да, важный нюанс у новой платы USB-C разъем, что гораздо удобнее microUSB-коннектора для многих проектов. Приятная мелочь распиновка порта присутствует на обратной стороне платы. Сразу становится понятно, где какой вывод и что с чем соединять. Чтобы было еще понятнее, можно воспользоваться официальной документацией.

Как и Pico, новую плату можно интегрировать в любую схему. Только стоит иметь в виду, что SoC расположен на обратной стороне платы, что добавляет примерно 1мм толщине одноплатника.

В целом, плата очень хорошо подходит для использования в любых системах хоть больших, хоть миниатюрных.

Работа с Pimoroni Tiny 2040



2040, фактически крошечная версия Pico, поэтому все мануалы, код и все прочее, что писалось для малинки, подойдет и для этой платы.

MicroPython от Adafruit работает без проблем. Работает все, сразу после установки можно кодить и управлять платой.

За несколько минут пользователь смог превратить плату в виртуальную USB-клавиатуру. Все это было сделано за пару минут.

Чего разработчику можно ожидать от платы? Использовать ее можно везде и всюду, особенно актуальна работа с ней в проектах, где места не очень много физически.

Pimoroni Tiny 2040 идеально подходит для небольших роботов, USB-клавиатур, научных проектов, обучения и т.п. Кроме того, благодаря ADC-пинам плату можно использовать вместе с любым контроллером или блоком управления, где требуются четыре потенциометра или два аналоговых джойстика.

В сухом остатке



Raspberry Pi Pico небольшой, но мощный инструмент. Tiny 2040 еще меньше, хоть и чуть дороже. Но за миниатюризацию всегда приходится доплачивать. Кроме того, здесь есть дополнительные возможности.

Если вы работаете над проектом, где требуется миниатюрность, но функциональность Pico, то Tiny 2040 отличный выбор.

Подробнее..

Купили гарантию на серверное железо что может пойти не так?

21.12.2020 10:07:55 | Автор: admin
image
Склад запасных частей.

Примерно всё. Мы работаем практически со всеми поставщиками серверного железа, которые только встречаются в России: от редких суперкомпьютеров до привезите нам ещё один Pentium II на завод, а то прошлый рассыпался от старости. Конечно, гораздо-гораздо чаще речь идёт про новое привычное железо, но и там обычно выбор из пяти-шести вендоров. И часто надо решить, с кем связать своё будущее узами законного брака поддержки и сервиса.

Разница в том, будет ли расти прайс на постгарантийную поддержку, нужно ли будет платить за день просрочки оплаты (часто половину годовой цены штрафом), что будет при скачке курса доллара, евро или юаня, с каким именно специалистом вы будете иметь дело и так далее. Многие вещи можно обсудить и внести в договор на берегу, если их предвидеть. Другие влияют на окончательную стоимость владения, поскольку означают незапланированные расходы. А многим это важно, потому что проект рассчитывается на несколько лет, и на него выделяется в бюджете фиксированная сумма.

Пройдусь по пунктам того, что неприятного может встретиться. Умер у заказчика как-то сервер, произведенный далеко в забугорье. Клиента попросили выслать этот процессор в центр обслуживания вендора. Месяц они его разглядывали, потом сказали: да, и правда, это процессор, и он сломался. Мы перечислим вам деньги, чтобы вы могли купить себе новый такой же сами.

С кем конкретно вы будете иметь дело?


Всем хочется русскоговорящую поддержку. Но она есть не всегда, и тогда начинается интересное:

  • С американскими вендорами часто бывает, что у вас не будет хоть какого-то контакта инженера, чтобы позвонить ему лично или написать куда-то помимо формы заявки. То есть если вы поставили тикет, а на него никто не отвечает далеко за пределами SLA, то может оказаться так, что жаловаться некому вообще. Только в ту же форму заявки. Сразу проговаривайте путь эскалации для таких ситуаций, иначе софтверная поддержка (в т. ч. по драйверам и прошивкам) будет тормозить месяцами в худшем случае.
  • У крупных вендоров российских заказчиков часто обслуживает колл-центр из Азии. То есть вас ждёт двойное непонимание из-за индусского акцента английского и русского акцента английского, и фикса сарвар может занять больше времени, чем вам хотелось бы. Не знаю, злонамеренно или нет, но очень часто на таком стыке акцентов сотруднику поддержки проще списать что-то на непонимание и закрыть тикет, чем разбираться, чего же вы хотели. Если вы с таким сталкивались расскажите, пожалуйста.
  • Бывает карусель: если есть система передачи тикета другому инженеру, то вас может ждать катание на ней почти сутки. Вы ставите срочный тикет, он падает тому, у кого через час заканчивается рабочий день. Он начинает его решать, но тикет сложный. Рабочий день заканчивается, он уходит со своего места. Тикет перенаправляется в следующую часовую зону, где есть ещё час рабочего дня. Да, там сохранена история, но всё равно это новый человек. Примерно 40 минут он вникает в вопрос, а потом передаёт тикет в следующий часовой пояс. И так далее.

В общем, напоите админа, который работал непосредственно с поддержкой нужного вам вендора, и узнайте, как у них все устроено, заранее. Особенно если вы покупаете железо для бизнес-критикал-задач. Как правило, можно получить и персональных менеджеров, и контакты для эскалации, и много чего ещё. Но нужно понимать, что это либо другой пакет поддержки (дороже), либо два-три года работы, либо особо крупный заказ или имиджевая история для вендора. То есть всё это управляется, но до сделки.

Включены ли выезды на площадку?


Часто бывает так, что выездов нет, но вашим админам обещают давать подробные нудные инструкции по монтажу, настройке и так далее. Был у нас один показательный случай: инженеры сертифицировались у немаленького вендора и получили все сертификаты по самому верхнему уровню. Затем нужно было смонтировать библиотеку с роботом. Приехала она, естественно, в разобранном виде. Инструкция по сборке представляла собой заламинированный листок А4 с двумя картинками составом коробки и собранной библиотекой со стрелочкой для идиотов: возьмите вот это и соберите вот так. Отдельно было указано, что одну из крупных запчастей нужно втыкать вот так. Остальное само собой разумелось.

Инженеры (сертифицированные этим вендором, напомню) решили, что они же не безрукие и как-нибудь соберут. Спустя несколько часов оказалось, что инструкция всё же нужна. В итоге мы через свои каналы раздобыли вендорские инструкции не для внешнего персонала. Там всё было очень подробно и с описанием недокументированных косяков.

Ещё из выездов на площадки есть две важные особенности:

  • Иногда приезжают иностранцы, которых просто впустить на территорию объекта уже сложно начиная от допусков по ТБ и электрике. Часто ещё им нужен переводчик, если они не говорят по-английски (это касается Китая во многом).
  • У нас есть заказчики, которые работают только с персоналом с третьей группой секретности. Разумеется, надо заранее продумать, кто будет менять запчасть в вышедшем из строя сервере на таком объекте, как он к этому объекту будет ехать и как доказывать, что ему можно пройти.

А точно будет фиксированное время на предоставление запчастей?


Нет. Даже если в договоре прописано иное, может оказаться, что производитель железа может либо односторонне пересмотреть условия, либо поменять геозону для обслуживания. К нам как-то пришёл заказчик на обслуживание из-за того, что условный Урюпинск, куда он собирался перевозить сервера, не вошёл в зону обслуживания. То есть на момент начала закупки он был в этой зоне, а потом состав зоны поменяли. Просто количество городов по поддержке с фикс-таймом сократилось. То есть расширенная поддержка была куплена попросту зря.

Грамотный юрист от многого спасёт вас при составлении такого договора (особенно если вы покупаете в Москве и везёте в Ноябрьск, например). Но тут нужно понимать, что вендоры в таких ситуациях не злонамеренные, а просто соблюдают свои бизнес-интересы. И весь договор построен так, чтобы защититься от злоупотреблений покупателя и прийти к какому-то компромиссу по цене. Если бы это были разовые заказы на каждый случай, то было бы проще, но в сфере так не принято, и этому есть понятные экономические обоснования. Так вот, если вы составите правильный договор, то может оказаться, что такой сервис сильно дороже. И лучше просто рассмотреть другого вендора, у которого ваш город в стандартной зоне покрытия.

Что с продлением поддержки на четвёртый год и дальше?


Если запчасть найти обычно не проблема, то вот с софтверной проблемой обычно сложнее.

Вот решили вы сэкономить и использовать такой же сервер, как донор, и дёргать из него запчасти, если потребуется. А потом происходит проблемка, для решения которой нужно обновить микрокод И тут начинается самое весёлое. Отдельно его купить нельзя! И даже писать некуда. И даже разово его купить не выйдет. И если он вам нужен, то придётся купить поддержку железа и ПО. Так, чтобы у вас остались запчасти от аналогичного сервера и при этом можно было купить только поддержку ПО, не бывает ни у кого из вендоров.

Ещё часто бывает так, что перерывы в поддержке тоже нужно оплачивать. То есть два года вы были на поддержке, потом полгода не брали, а потом решили продлить (это типовая ситуация для госкомпаний из-за особенностей бюджетирования). Так вот, это продление будет стоить вам как минимум всего пропущенного периода, а иногда ещё и с повышающим коэффициентом за год. Вендора тоже можно понять: если так не делать, то получится, что можно копить отказы оборудования, потом взять поддержку на месяц, всё починить и снова сойти с поддержки. Но незнание этих особенностей может сыграть очень неприятную шутку: когда речь идёт про госбюджетирование, возможны задержки, а за день такой задержки может прилететь тот самый повышающий коэффициент 1,5 на весь год.

Ещё один заказчик забюджетировал себе стоимость владения железом на четыре и пять лет на основе ценника на сертификаты, купленные вместе с оборудованием. А сертификат-то был на расширенную поддержку в период гарантии, а как гарантия заканчивается, он начинает стоить на 70 % дороже.

Что ещё может случиться?


На одной из ситуаций наш заказчик (по сервисному контракту на железо) собрал просто целое поле граблей. Большая федеральная компания с госучастием. Нужно было опубликовать конкурсы на продление техподдержки инфраструктурного решения. Теперь следите за руками:

  1. Фиксированного прайс-листа у вендора на продление поддержки нет (цена зависит от суммы закупки, поддержка на абсолютно одинаковые сервера, купленные в 2018 и 2019 годах, может стоить по-разному). Дополнительных скидок на сервис нет. Точную цену никто назвать заранее не может, так как всё будет зависеть от конкретной даты начала поддержки. А в политиках компании заказчик такой формат фиксации даты не принят (потому что кто знает, сколько конкурсную документацию будут внутри согласовывать).
  2. Обязательны оплата пропущенного периода + плата за восстановление техподдержки в случае просрочки продления, что не позволяет вписаться в зафиксированную на этапе бюджетирования цену.
  3. Заказчик в виде прайс-листа получает такие же цены, как и партнёр на вход (а нам ещё 1,2 линию поддержки, между прочим, оказывать, что тоже чего-то стоит): в результате НМЦ на конкурс формируется некорректно, к заказчику никто не приходит, и торги приходится переигрывать по нескольку раз.
  4. Плата за восстановление ТП при этом растёт каждый день, вендор в соответствии со своими внутренними политиками с этим ничего сделать не может...
  5. Нельзя зафиксироваться в рублях: бюджет для заказчика всегда плавающий.

В итоге около половины филиалов решило в этом году вообще отказаться от продления сотрудничества с этим вендором и заменить оборудование полностью.

Ещё на одном контракте была линейка хранилищ, которая отлично отработала под базовой гарантией. Потом базовая закончилась, и вендор сообщил, что пролонгации не будет, потому что данное оборудование больше не поддерживается на территории РФ. Предложил дистрибьюторов, но они тоже не смогли помочь железом. В итоге помогали заказчику ещё год продержаться на старом железе: сформировали под них ЗИП и команду инженеров, которые во всех тонкостях этих хранилищ разбирались.

Другой производитель хранилищ выставлял разные условия поддержки на контроллеры и дисковые полки. На контроллерные полки можно было продлять гарантию ещё на два года и спокойно сопровождать. А на дисковые никак. Таким образом, они мотивируют постоянно апгрейдить оборудование. Полмассива оставлять без поддержки на четвёртый год не лучший план. Да, они предупредили заказчика про это изменение за год, но он купил на пять лет и бюджет согласовал на пять лет. А вендор на эти пять лет не может гарантировать поддержку, как оказалось. Не знаю, помог ли бы ему юрист при составлении договора заранее, но как минимум про такие особенности вендора надо знать.

Один из вендоров резко задрал цену на разовый ремонт для стимулирования своевременной покупки поддержки. И в сумму разового ремонта теперь входит 25 % от суммы пропущенного периода. Ну и вообще прайс-листы на запчасти всегда очень высокие, особенно для СХД (были кейсы, когда контроллер стоил в два раза больше, чем годовая поддержка, купленная вовремя).

Часто заказчиков удивляет, что вендоры не дают качать новые драйвера-прошивки-патчи после окончания поддержки. Просто учитывайте это.

Что со всем этим делаем мы


Мы считаем окончательную стоимость владения и оказываем железный сервис. То есть ещё задолго до закупки мы можем помочь с юридической и организационной обвязкой конкурса с точки зрения условий гарантийной поддержки, застраховать от возможных проблем на поддержке и помочь с методикой оценки вендоров. На стадии, когда железо уже прямо нужно купить сегодня, с правильным бюджетированием и SLA по нему. Позже можем оказать сервис и достать почти любые запчасти в РФ.

Обычно я сталкиваюсь со сценарием, когда железо нужно купить прямо сейчас. Тут CTO должен один раз обжечься, чтобы потом понимать, как важно сначала три раза подумать: совсем не покупать поддержку, выбрать уровень критичности пониже или придумать что-то ещё. У меня так было дома с холодильником: он сломался, и я пару недель жила без него, ожидая, что не сегодня завтра всё решится. До этого случая уровень поддержки холодильника был для меня вообще чем-то настолько мелким, что даже не заслуживал упоминания. Теперь я внимательно читаю отзывы и смотрю, как решались или не решались проблемы, если они случались. С вендорами под business-critical/mission-critical-решения так надо делать с первого раза. В идеальном мире. На чёрную пятницу опять у кого-то развалился кластер, и вскрылись проблемы с вендором, который отработал по стандартной схеме, как во все остальные 365 дней в году А у компании час простоя стоит дороже, чем весь год расширенной поддержки. А ведь можно было заранее подумать или хотя бы узнать, что и как происходит.

Поэтому я очень хорошо понимаю CTO, которые покупают поддержку, но при этом держат свой собственный ЗИП или имеют контакты кого-то, кто может приехать и быстро починить. Дополнительная перестраховка, которая стоит денег, но не дороже простоя. И всегда советую спрашивать в неформальной обстановке других работавших с вендором, как оно.
Подробнее..

Да, мы поменяли UX банкоматов Сбера (новые устройства и новые интерфейсы)

30.12.2020 16:07:24 | Автор: admin
image

Банкомат имеет ту форму, которую задаёт производитель. То есть обычно он похож на большой металлический шкаф, потому что так удобнее компоновать блоки. Когда вы не меняетесь из года в год, рано или поздно должен возникнуть вопрос а почему так исторически сложилось? У нас он возник, и наконец-то дошли руки переделать и сами банкоматы, и интерфейсы, и вообще многое.

И я очень рада показать вам, что именно у нас получилось на первом пока шаге.

Общепринятая практика в банкинге замена на новое железо при сохранении корпуса банкомата. Мы в этой итерации сделали новые устройства, но ещё не начали ставить их везде.

Самое важное:

  • Поменяли дизайн корпуса, чтобы он стал легче и удобнее и примерно соответствовал привычным паттернам взаимодействия с тачскринами типа смартфонов.
  • Изменили UI: дизайн стал чище, потому что убрали много шума из интерфейсов. Снизилась когнитивная нагрузка. Сделали меньше шагов везде, где это было возможно.
  • Добавили больше нового железа, включая биометрические камеры, микрофоны и так далее.
  • Сделали устройства более функциональными и кастомизируемыми, например, теперь через банкомат можно заказать такси. Можно сравнить это с поддержкой приложений некоего внутреннего маркетплейса.
  • Банкоматы контекстно-зависимые, например, на вокзалах они смогут печатать билеты.

Одно из первых важных изменений было в том, что мы учли, что у земных пользователей есть руки и они имеют определённую длину. Исторически сложилось, что банкоматы прошлых поколений делали так, что UX рассматривался в последнюю очередь. Благодаря техническому прогрессу мы уже не ограничены так сильно компоновкой блоков и смогли многое поменять.

image

Новый дизайн банкомата


Базовые требования к дизайну были такие: тактильно приятные материалы, без острых углов, воздушные формы, удобство и эстетика. Но при этом никакого ущерба функциональности, потому что у нас огромный поток клиентов, и даже малейшее ухудшение сервиса недопустимо, так как скажется на всей системе. И ещё сам по себе банкомат не должен быть дорогим или долгим в производстве, потому что это серийный продукт (сейчас наша сеть больше 70 тысяч устройств).

UX взаимодействия с устройством проще (пока речь про дизайн, а не софт). Главная наша метафора шаблонов примерно как на смартфоне. Потому что новый банкомат использует те же шаги пользовательского поведения. Например, появилось биометрическое распознавание лица альтернативный способ входа без карты, телефона или другого носителя. В следующем году эта технология получит большое развитие и мы внедрим её на большее количество устройств по всей стране. Новый банкомат уже выполняет голосовые команды, а интерфейсы и ПО спроектированы специально под большой экран.

Мы разработали скетчи, чертежи и 3D-модели нового устройства, создали несколько прототипов и протестировали эргономику устройства: угол наклона, размер экрана, оптимальный уровень яркости и контрастности. Также за это время мы проверили массу других гипотез, которые мы тестировали параллельно.

Вот один из первых прототипов:

image

В конкурс мы пригласили десять лидеров промдизайна, согласились в сжатые сроки спроектировать дизайн лишь двое: Центр прототипирования высокой сложности Кинетика и Seymourpowell.

Скетчи сразу же показали, что понадобится очень плотная интеграция по части производства. То есть как и во всех современных проектах, дизайн во многом определит конкретную архитектуру на уровне внутреннего оборудования. Команда Сбера решила создать прототип самостоятельно вместе с производителем. В Корее появился первый прототип нового банкомата, за которым стояла нон-стоп работа по разработке дизайна, перестановке модулей, подбору материалов, текстур и цветов. Любое изменение должно было учитывать все инженерные подсистемы: вентиляция, питание, крепление, доступ сервисного инженера и тому подобное.

image

Например, было очень много вариантов и переделок в области с клавиатурой, джеком для наушников для слепых и слабовидящих (есть на наших банкоматах, да), кардридером и NFC-ридером. Материалы клавиатуры: там требования чуть ли не из 70-х на эту клавиатуру. Отказаться от физической клавиатуры пока нельзя, к ней есть много требований, в том числе со стороны платёжных систем. Так получилось, что кто-то сделал удачный на момент полувековой давности дизайн в металле, и с тех пор он повторяется почти везде. Мы поэкспериментировали с клавиатурой, чтобы сделать её тактильно приятнее и теплее, но не потерять в износоустойчивости и прочности. Рассматривали разные виды искусственного камня (получается дорого, он колется, а туда надо наносить мелкие символы), поэтому остановились на упрочнённом полимере с низкой теплопроводностью.

Очень важно было расположить NFC-ридер там же, где кардридер, потому что если человек держит карту правой рукой (таких большинство), то будет искать считыватель именно на уровне груди или чуть ниже справа. Если разнести эти два элемента (что очень хотелось сделать с точки зрения компоновки), то он запутается. Было требование и о том, чтобы NFC-ридер не позволял оставить карту: это наша долгая история формирования привычки не забывать карту на банкомате. Теперь он размещён вертикально спереди.

Производитель хотел, чтобы все перестановки не поменяли сложность инженерного доступа. В отличие от новых айфонов, банкоматы должны предоставлять возможность инженеру достать почти любую деталь так, чтобы не трогать соседние. Дальше было очень много итераций тестов с пользователями и общения с производителем, потому что всё должно было сойтись идеально.

Пример интерфейса нового банкомата:

image

Что поменялось функционально


Новый банкомат работает быстрее и может принимать ещё больше купюр: он принимает и выдаёт за раз до 300 купюр (предыдущий максимум 200 купюр). Это сокращает время обслуживания в том числе для корпоративных клиентов, которые проводят самоинкассацию.

Раньше мы незначительно увеличивали экраны устройств например, с 17 до 19 дюймов. В новом банкомате экраны увеличились в 1,7 раза до 32 дюймов. Верхняя часть отдана под обучение. Мы установили датчики движения, которые помогут эффективнее использовать верхнюю часть экрана: устройство будет знать, когда пользователь на него смотрит, чтобы знакомить его с сервисами Сбера.

Благодаря антибликовому покрытию на экране люди сбоку и сзади не будут видеть, что изображено в нижней рабочей области экрана.

Вместе с голосовыми командами (которые позволяют снять или внести деньги) и возможностью получить услугу без карты или гаджета с NFC это уменьшает время обслуживания. Самый короткий сценарий подойти, нажать кнопку обслуживание по биометрии и запросить голосом нужную услугу, например: Дай тысячу рублей, а банкомат отправит пользователя сразу на предпоследний шаг операции по снятию нужной клиенту суммы.

Голос работает через браузер с включённой опцией работы со звуком, всё завёрнуто в SSL. Голосовая команда по защищённому каналу передаётся в сервис, который переводит записанный голос в последовательность распознанных слов и возвращает эту строку в банкомат. Сформированный интент (смысловое значение фразы) в банкомате вызывает связанный с ним сценарий обслуживания, т. е. фраза внести наличные, положить деньги будет распознана как команда cash in. Набор команд в будущем будет расширяться, предоставив возможность использования голоса для заполнения различных полей, например, при поиске конкретной организации по её имени, длинных реквизитов, адреса и всего, что требуется долго вводить при помощи цифровой клавиатуры. Ну и развитие голосового ввода также позволит улучшить взаимодействие с банкоматом для людей с инвалидностью.

Что будет с банкоматами дальше


Сейчас в Москве установлено четыре банкомата в новом офисе Сбера на Цветном бульваре и четыре в Agile Home Сбера на Кутузовском проспекте. До конца 2020 года в Россию приедут ещё 150 новых банкоматов. Они будут появляться не только в офисах, но и на крупных транспортных узлах и в больших торговых центрах. При этом функционал банкоматов будет зависеть от месторасположения, чтобы устройства решали контекстные месту задачи клиентов. Понятно, что мы одномоментно не заменим все 70 тысяч устройств, тем более, что парк обновлялся не так давно, но сейчас очень важно получить опыт от этих новых устройств.

Так что, если вы хотите посмотреть на них, приходите в новый офис на Цветном бульваре в Москве, либо чуть подождите появления такого банкомата в своём городе. Я буду рада обратной связи по тому, что ещё можно улучшить, и да, наша команда реально будет слушать и улучшать. Не всегда это будет быстро (в частности из-за ИБ), но мы за всё хорошее.

Отдельная тема новые интерфейсы. Чуть позже мы с коллегами расскажем про эти улучшения отдельно. Они тоже давно напрашивались.
Подробнее..

Новый интерфейс банкоматов Сбера

20.05.2021 16:23:11 | Автор: admin
В прошлом посте я рассказывала про дизайн новых банкоматов. Они сильно поменялись по железу, в частности, их экраны стали куда больше, а процессоры позволяют показывать больше графики и анимации без тормозов. Вы много спрашивали про изменения интерфейсов, поэтому я хочу рассказать о работе в этом направлении.

image
Новый главный экран. Здесь отображены наиболее часто используемые суммы и операции на основе истории и привычек клиента

Прежде чем я покажу конкретные примеры, хочу, чтобы вы обратили внимание на следующее:

  1. Речь про интерфейсы новых банкоматов, которые пока что введены в Москве, Санкт-Петербурге и Хабаровске в небольшом количестве, и мы будем их вводить в эксплуатацию по всей России в этом году. Важно помнить, что в нашей сети много предыдущих моделей устройств с прежней версией интерфейса. На всех устройствах мы обновили иллюстрации и анимации в новом бренде и сделали интерфейс чище, убрав основной шум. Но полностью новый интерфейс с обновлёнными сценариями и новым дизайном выкатили только на банкоматах нового поколения.
  2. Текущий интерфейс решает главную задачу упрощение работы с банкоматом. Это означает уменьшение количества шагов внутри операций, более короткие и понятные тексты, реалистичные анимации, привязанные к расположению оборудования в банкомате и персонализацию под частые действия конкретного пользователя.
  3. Это не адаптация текущего интерфейса: мы с нуля разработали новый, проектируя от актуальных потребностей пользователя, то есть тех, что появляются с появлением запросов со стороны клиентов.

И да, мы вынесли самые популярные услуги (снять, внести, оплатить) на экран приветствия, т. е. на тот экран, который пользователь видит в момент, когда ещё не приложил/не вставил карту. А кнопку баланса на главный экран который появляется после авторизации человека в устройстве (приложил или вставил карту, ввёл ПИН-код).

Как шла работа


С интерфейсами мы пережили ту же работу, что и с проектировкой устройства: сначала пытались адаптировать текущий вариант, но видели, что это вызывает минимальные сдвиги. После сменили парадигму и с нуля спроектировали новый банкомат, который работает так, как удобно пользователю, а потом уже обеспечили соответствующие интеграции. Команда абстрагировалась от каких-либо ограничений и сделала принципиально новый интерфейс.

Среди важных изменений новые анимации. Мы проанализировали типичные ошибки пользователей банкоматов и добавили много микроанимаций, показывающих конкретные ожидаемые действия. Например, вот эта анимация призвана переучивать людей вставлять карты: вместо этого лучше их прикладывать. Кстати, у NFC-ридера появилось новое расположение: теперь на нём не получится забыть карту.

image
Под экраном посередине находится ридер.

image

Убрали объёмные руки, которые раньше показывали, как и что нужно делать (кроме экрана со вводом ПИН-кода, там прикрывать рукой клавиатуру важно).

Очень много переделок связано с уходом от преимущественно-клавиатурного интерфейса к сенсорному экрану. Мы старались сблизиться с мобильным приложением, чтобы была единая среда, в которой клиенту всё знакомо. Например, теперь используются те же иконки, что и в приложении. В ближайшие кварталы с точки зрения логики будут проработаны новые сценарии, чтобы сделать схожий с приложением клиентский опыт.

Примеры



image
Сократили операцию на один шаг, а также добавили анимацию пересчёта денег.

image

Очень важно было сделать кнопку снятия и внесения до авторизации: было сложно менять системы так, чтобы сначала произошёл запрос действия, а потом авторизация. Это звучит достаточно просто, но с точки зрения ИБ это означало что-то вроде: сломайте всё и постройте заново в стандартах.

image

image

Много работали с контрастом:

image

Из-за того, что экран банкомата сделан так, чтобы обеспечивать минимальный угол обзора (чтобы сзади из очереди не было видно), нужно довольно сильно повышать контраст элементов интерфейса. Кроме того, важно было повысить контраст для людей, которые плохо видят.

Голос и биометрия


На главном экране внизу находится кнопка голосового ввода. Чтобы не искать операцию и не вводить что-то на сенсорной клавиатуре, можно просто сказать голосом. В связке с биометрической авторизацией это позволит сделать очень много в плане нового UX. Например, голосовой ввод и биометрическая идентификация позволят открыть сразу персональный экран, не вводить какие-либо реквизиты, быстро добираться до нужной услуги. Пока мы только в начале пути, но ожидаем, что получится обеспечить тот же опыт, который пользователь ждёт от голосового помощника дома. Это и быстрое распознавание речи, и NLP, и качественный синтез речи. Единственный момент многие вещи помощник не проговаривает, а выводит на экран, как, например, тот же баланс.

Работать с голосом в интерфейсе банкоматов мы начали по факту давно. Ещё пять лет назад сделали первый сценарий для незрячих пользователей, где всё озвучено, чтобы можно было включить наушники в соответствующий слот и работать без помощи другого человека. В тот момент мы начали оборудовать все устройства аудиовыходом, всего из 70 тысяч банкоматов сети около 30 тысяч устройств с этой функцией. То есть новые банкоматы шли сразу с выходом, а действующие заменялись по адресной программе около тех мест, где учатся или работают слабовидящие или незрячие.

Новый движок голоса не связан со старым голосовым интерфейсом он больше похож на наши домашние решения с NLP. Голосовой интерфейс предыдущей версии был ограничен, новый будет давать полный сервис, аналогичный GUI.

image

Другие языки


Мы заложили инструменты для удобного переключения языка интерфейса в зависимости от локации пользователя при авторизации. Технически уже можно сразу выводить интерфейс на родном языке, но для этого нужно проработать эти интерфейсы и бизнес-логику. Это в будущих фичах.

Коды ошибок были цифрами как приходили, так и отображались. Сто лет назад поменяли.

Где смотреть


Первая партия новых банкоматов появилась в новом офисе Сбера на Цветном бульваре, в Agile Home Сбера на Кутузовском проспекте, а также в офисе на Вавилова, 19. Недавно ещё несколько устройств установили в новых точках в Москве в ТЦ Европейский и ТЦ Авиапарк, а также в Санкт-Петербурге и Хабаровске в нескольких офисах Сбера. Скоро новые устройства появятся по всей стране. Новый банкомат выглядит так:

image

Соответственно, в полной мере наши задумки реализованы в его интерфейсе. Мы знаем про многие боли старых интерфейсов (на других устройствах) и где-то можем их решить, где-то уже нет, увы, из-за, например, восьмикнопочного интерфейса. Но что касается нового интерфейса мы понимаем, что это не финал, и готовы быстро релизить улучшения. Конечно, мы открыты для обратной связи и предложений.
Подробнее..

Перевод Рассматриваем отдельные биты на снимке микросхемы как действовать, когда архитектура неизвестна

07.04.2021 18:21:37 | Автор: admin

Введение

Я только начинаю путешествие в сферу обратного проектирования интегральных схем (ICRE), но меня уже совершенно обуяла страсть к данной отрасли. Кроме компьютерных и электротехнических аспектов ICRE, для работы в этой сфере нужны обширные знания по физике и химии. Поначалу химическая составляющая меня пугала, поскольку химию я почти не знал. Не говоря уже о том, как опасна работа с продуктами, необходимыми для вскрытия (декапсуляции) и послойного препарирования чипов.

Верите ли, я готовился около 2 лет, прежде чем реально инвестировать в лабораторию. Я не хотел переходить к первому эксперименту, пока не приобрету все оборудование, нужное для безопасной работы, и не приму необходимые меры предосторожности. Общеизвестно первое правило химии: во всех ситуациях кроме нештатных на каждом шаге необходимо знать, что делать дальше. Однако, я человек настолько увлекающийся, что, если я вижу цель, ничто не может заставить меня свернуть с пути к ней.

Подготовка

Первым делом мне требовалось разобраться в целой совокупности весьма дорогих вещей и растворителей, которые требовалось купить. Вот список оборудования и расходников, которые я купил.

Почему мне понадобился именно металлургический микроскоп, а не стереомикроскоп или не составной микроскоп? Потому что у большинства микроскопов подсветка снизу, и свет отражается от двухкоординатной пластины, а с ИС так работать нельзя, поскольку они не двусторонние. Рассматриваемые слои кристалла нужно правильно освещать, чтобы свет как следует отражался в направлении сверху вниз. В металлургических микроскопах используется так называемое наблюдение в отраженном свете (EPI illumination), уникальный тип освещения, также именуемого эпифлуоресцентным. Решение позволяет не только освещать объект ИС/образец; более того, объектив микроскопа собирает свет, отражающийся от поверхности образца.

Остальное вполне понятно без объяснения. Чтобы как следует извлечь ИС из ее эпоксидной упаковки, мало обработать упаковку кислотой при комнатной температуре так всю смолу удалить не удастся. Некоторые другие закупленные мной материалы, перечисленные в списке это вполне стандартные лабораторные исходники, которые понадобятся вам для работы с химикатами. Что касается химикатов как таковых, я расскажу обо всех используемых кислотах, основаниях и окислителях, по мере того, как буду описывать ход экспериментов.

Выбор лабораторного образца

Забавно, что когда я впервые вскрыл CH340Gиз платы Arduino Nano v3, я даже не подозревал, что наткнусь на целую секцию ПЗУ, прежде, чем приступлю к послойному препарированию. Как правило, берясь за проект с ПЗУ, нужно весьма хорошо понимать выбранный образец, в частности, познакомиться с его архитектурой и процессором, почитав даташиты. К счастью, у меня все вышло иначе, почему к счастью расскажу дальше, читайте.

Я взялся за распайку интегральных схем с платы Arduino прежде всего потому, что это была первая разработочная плата, которую я освоил в ходе моих упражнений по части безопасности встраиваемых систем. Следовательно, заключил я, можно будет знатно поностальгировать, бросив пару столь любимых мною чипов в жаркую дымящую серную кислоту. Честно говоря, я очень надеялся, что в ATmega328P, с которой я проводил мои первые эксперименты, найдется какое-нибудь ПЗУ, но, после многократных попыток разобрать ее по слоям при помощи плавиковой кислоты, я нашел только ЭСППЗУ, статическую память с произвольным доступом и флэш-память.

Разобранная на слои Atmega328PРазобранная на слои Atmega328P

Добравшись еще ниже, до поликремниевого слоя этого чипа (SiO/ оксид кремния), действительно начинаешь обнаруживать весьма интересные секции чипа, но ни из одной из них не представлялось возможным извлечь прошивку теми инструментами, что были у меня в распоряжении.

Примечание:если вы хотите посмотреть эту картинку в высоком разрешении, перейдите по следующей ссылке на личную страницу автора: siliconpr0n.

Сравнение флэш-памяти и ПЗУ. Как они выглядят под микроскопом

Возможно, вас интересует, а почему нельзя попросту считывать данные из сегментов флэш-памяти при помощи металлургического микроскопа, как это делалось бы с ПЗУ? Для начала давайте обсудим разницу. Масочное ПЗУ (MROM) содержит код прошивки, записываемый в кремниевую основу чипа на этапе конструирования в процессе производства полупроводника. МПЗУ производится путем расстановки транзисторов еще до начала процесса фотолитографии. Под микроскопом они могут весьма отличаться друг от друга:

ПЗУ TI TMS5200NL в сравнении с ПЗУ CBM 65CE02 от SiliconPr0nПЗУ TI TMS5200NL в сравнении с ПЗУ CBM 65CE02 от SiliconPr0n

Это просто два отдельных примера, позволяющих оценить, как может выглядеть транзистор МПЗУ на уровне подложки. В таких транзисторах может применяться либо материал n-типа с высокой концентрацией электронов, допированный атомом фосфора, либо материал p-типа, допированный атомом бора и отличающийся более низкой концентрацией электронов.

С другой стороны, флэш-память устроена сложнее. 1 транзистор != 1 бит. Причина, по которой сканирующий электронный микроскоп требуется для вытягивания бит из памяти типа ЭСППЗУ в том, что во флэш-памяти используется система карманов, в которых можно запасать остаточные электроны от пропускаемого тока, независимо от того, идет ли ток через схему в настоящий момент. Соответственно, такая память считается энергонезависимой. Во флэш-транзисторе четыре основные части: источник, сток и два затвора, которые называются плавающим и управляющим[1][2], а также изолирующий материал, отделяющий три остальные части друг от друга. По форме вся структура напоминает перевернутую букву Т, причем, в нижней части транзистора располагаются источник и сток, а в верхней части затворы, причем, управляющий затвор находится выше плавающего. Затворы заключены в оксидные слои, через которые ток, как правило, не проникает.

Модель транзистора в NAND FlashМодель транзистора в NAND Flash

Отрицательно заряженные электроны находятся в состоянии готовности, будучи в источнике (то место, откуда проистекает электрический ток) и стоке (куда сбрасывается электрический ток), это связано с типом кремния, используемого для конструирования этих фрагментов транзисторного материала.

Однако, сток не работает ожидаемым образом, поскольку между источником и стоком в транзисторе присутствует материал-изолятор, в котором мало электронов. При нагнетании положительного напряжения на электрические контакты на стоке и затворах, отрицательно заряженные электроны притягиваются к положительно заряженным электронам и так преодолевают сток. Немногочисленные электроны подтягиваются в плавающий затвор через оксидные слои в ходе процесса, именуемого квантовым туннелированием. Электроны, попавшие в плавающий затвор и застрявшие там, не могут прорваться обратно через оксидные слои и останутся в плавающем затворе неопределенно долго. Флэш-транзисторы с запасенными электронами расположены параллельно транзисторам ОЗУ, через которые идет ток. Для разделения электронов отрицательное напряжение регистрируется на электрическом контакте над плавающим затвором, это приводит к отталкиванию электронов от плавающего затвора.

Ячейки транзистора в энергонезависимой памяти Ячейки транзистора в энергонезависимой памяти

Примерно так будет выглядеть флэш-транзистор на уровне поликремниевого слоя под металлургическим микроскопом. Вы не увидите никаких зарядов, проходящих через плавающий затвор транзистора, так как такой микроскоп не может просканировать пучок электронов над поверхностью и дать картинку, а вот сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) мог бы. Рассматривая изображения, полученные при помощи СЭМ, можно увидеть, как пучок электронов взаимодействует с поверхностью интегральной схемы и производит многочисленные сигналы, при помощи которых можно получать информацию о топографии и составе поверхности.

Как считываются биты

Причина, по которой под металлургическим микроскопом различимы отдельные биты (единицы и нули) в том, что биты физически закодированы в кристалле. Как показано в статье Кена ШириффаExtracting ROM Constants, биты программируются в МПЗУ путем изменения паттерна допирования кремния, создания транзисторов или оставления изолирующих участков. В примере Кена, если в строке присутствует транзистор, то можно предположить, что это транзистор в 1 бит. Как правило, строка в МПЗУ NOR (чтение быстрее, запись медленнее) будет содержать два транзистора, уложенных друг на друга, верхний и нижний, как показано на следующем рисунке.

Изображение ПЗУ из TMS320C52Изображение ПЗУ из TMS320C52

В ПЗУ обычно используются мультиплексоры для выбора бит по столбцу и по строке. При использовании 16-битного MUX будет 4 линии выбора, которые можно активировать. Для ПЗУ, которое я собираюсь показать, каждая линия выбора может перевести транзисторы в состояние напряжения HIGH, если будет активирована. Если в заданной позиции (столбец и строка) транзистор отсутствует, то выходная линия окажется в состоянии напряжения LOW.

Примечание:В нашем случае с CH340G МПЗУ будет выглядеть совершенно иначе, нежели на картинках, показанных выше.

Подготовка образца

В случае Arduino Nano, CH340G всегда находится снизу печатной платы. Я вооружился тепловым пистолетом для отпайки и под температурой около 200C обработал пины интересовавшего меня чипа микросхемы. Таким образом припой снимается с узлов и расплавляется, что позволяет безопасно снять чип с платы.

CH340, припаянная к Arduino Nano (чипы не размечены)CH340, припаянная к Arduino Nano (чипы не размечены)

Когда образец готов, можно переходить к следующему этапу проекта, вскрытию. На данном этапе полностью удаляется черная эпоксидная оболочка, внутри которой заключен кремниевый кристалл.

Химические реакции при вскрытии

Теперь требуется проявлять исключительную осторожность, поскольку крайне опасно работать с очень едкими кислотами. Возьмем стеклянную пипетку (поскольку стекло не реагирует сHSO) и наберем в нее около 20 мл 98% концентрированной серной кислоты из контейнера и нальем ее в 100-мл химический стакан. Можно бросить наш образец в кислоту, взяв его щипчиками, а потом поставить стакан на нагревательную плитку.

Вскрытие оболочки в вытяжном шкафуВскрытие оболочки в вытяжном шкафу

Рекомендую температуру не менее 170C, а не 150C, как показано выше, поскольку плитка никогда не показывает температуру абсолютно точно. Такой сильный жар нужен, поскольку при комнатной температуре HSOокисляет эпоксидную смолу очень медленно. Нагревая образец, можно ускорить эту реакцию. На крайней справа картинке видно, как жидкость начинает приобретать желтоватый цвет, и это просто отлично. Это означает, что реакция пошла, и эпоксидная смола начинает плавиться.

Если вам интересно, зачем стакан прикрыт стеклянной крышкой объясню, на то есть две причины:

1. Так в стакане лучше удерживаются испарения, поднимающиеся из горячей серной кислоты. На данном этапе у вас в вытяжном шкафу уже должен работать экстрактор дыма.

2. Потенциально крышка может поспособствовать частичной рециркуляции паров диоксида серы (SO), что, в свою очередь, будет поддерживать высокую концентрацию кислоты. Если концентрация кислоты чрезмерно снизится, то возрастет вероятность коррозии. Я не вполне в этом уверен, поэтому смело пингуйте меня, если я не прав. Знаю, что такой подход хорош при работе с азотной кислотой (HNO), поскольку пары диоксида азота (NO) при рециркуляции могут превращаться обратно вHNOв присутствии воды.

Большой вопрос как долго это должно продолжаться? Зависит от толщины чипа; в данном конкретном случае, согласно даташиту, мы имеем дело с корпусом кристалла SOP-16, толщина которого составляет около 1,50 мм. При приблизительно такой толщине и температуре весь процесс должен занять около часа.

Чип обрабатывается в кислотной банеЧип обрабатывается в кислотной бане

Еще один верный признак, что стоит остановиться когда весь стакан заполнится таким черным осадком; это должно означать, что вся эпоксидная смола сошла с кристалла. В таком случае нужно снять образец с плитки и дать ему остыть.

Примечание: как только вы снимете крышку со стакана, оттуда сильно попрут парыSO, поэтому убедитесь, что дымовые заслонки как следует закрыты, надежно удалите все эти токсичные пары через вакуумный отсос. Хороший пример, позволяющий оценить, как идет эта реакция повторить подобный опыт с полиэтиленом ((CH)), который обычно входит в состав эпоксидного пластика. По мере того, как серная кислота разогревает эпоксидную смолу, HSOразлагается наSO,CO иHO. Вот химическое уравнение с коэффициентами:6HSO + (CH) 6SO +2CO +8HO. Точка кипения такой кислоты составляет около 337C, именно в таких условиях обычно и получают азеотропную серную кислоту. Если взять серу (S), кислород (O) и воду (HO), а затем сжечь серу для получения диоксида серы (SO);S + O SO, то в дальнейшем диоксид серы можно окислить до триоксида серы (SO), воспользовавшись кислородом и взяв в качестве катализатора оксид ванадия (VO), имеем2SO + O + VO 2SO. Вода служит для гидратации триоксида серы в серную кислоты,SO + HO HSO. Могут использоваться и иные методы, например, с добавлением электролизованных растворов, таких, как раствор сульфата меди (II) (CuSO) или бромводородной кислоты (HBr) для реакции с серой.

С учетом вышесказанного, мы ни в коем случае не хотим доводитьHSOдо точки кипения, поскольку в таком случае кислота быстро разложится и перейдет в полностью газообразное состояние.

На данном этапе я перелью кислоту в другой пустой химический стакан и проверю, не видно ли на дне первого стакана кремниевого кристалла. Иногда приходится на самом деле пристально поискать, ведь эти кристаллы совсем маленькие.

Кремниевый кристалл, извлеченный из эпоксидной оболочкиКремниевый кристалл, извлеченный из эпоксидной оболочки

Как только найдем кремниевый кристалл, подхватим его и поместим в стакан поменьше, наполненный ацетоном (CHO). После того, как чип утонет в этой жидкости, поставим стакан в ультразвуковую баню, чтобы очистить кремний от пригоревших частиц эпоксидной смолы, если таковые остались. Почему ацетон? Потому что это сильный промышленный растворитель, которым щадяще обрабатываются металлические поверхности кристалла.

Исследуем первый образец

Теперь, когда на нашем чипе не осталось ни следа пригоревшей эпоксидной смолы, переходим к микроскопии, чтобы как следует рассмотреть, что же находится внутри кристалла.

CH340G, снятый через объектив с линзой, дающей пятикратное увеличениеCH340G, снятый через объектив с линзой, дающей пятикратное увеличение

Впервые взглянув на этот чип, я не нашел ничего, что напоминало бы ПЗУ; учитывая, что я знаю сейчас, я кажусь себе в тот момент довольно глупым. Еще немного разобравшись, я смог предположить, что в левой части содержится какая-то ЭСППЗУ или ОЗУ, либо это просто какая-то емкость для энергозависимой памяти. Область сверху справа, казалось, отведена под МПЗУ. Итак, разбираемся дальше.

Картинка в более высоком разрешении предлагается здесь: https://siliconpr0n.org/map/wch/ch340/mz_20x/Картинка в более высоком разрешении предлагается здесь: https://siliconpr0n.org/map/wch/ch340/mz_20x/

Присмотревшись к логическим вентилям через объектив с 50-кратным увеличением, постепенно начинаем понимать, что здесь происходит. Первым делом интересно отметить, что на этом ПЗУ 14 мультиплексоров, то есть, 14 групп столбцов. Каждый мультиплексор имеет разрядность 16:1. Таким образом, он позволяет проложить 16 различных путей данных на месте единственного.

14 групп столбцов значит, мы имеем дело с 14-битной архитектурой, и это странно. Как правило, встречаются микропроцессоры в диапазоне 4 бит, 8 бит, 16 бит или даже 32 бит. Ситуация значительно усложнится позже, после извлечения бит из этих изображений, так как мы, вероятно, имеем дело с нетипичной архитектурой.

Также нужно отметить следующие наблюдения. Во-первых, верхние слои в этом чипе представляют собой адресные строки. В вертикальном столбце видим 10 металлических линий, которые в итоге транслируются в 6 адресных разрядов, а 6 металлических линий по горизонтали транслируются в 4 адресных разряда. Суть этого будет объяснена ниже, когда мы займемся послойным препарированием чипа, 4 адресных разряда дадут нам 2 = 16для мультиплексоров, описанных выше. Теперь 6 адресных строк будут использоваться, чтобы выбрать одну из 64 строк в пространстве ПЗУ, что даст 16 бит x 14 столбцов по горизонтали. Вот почему нам требуется суммарно 10 адресных разрядов по вертикали.

На следующем этапе эксперимента откроем слой подложки, чтобы под микроскопом были видны отдельные биты. Это весьма дикая концепция иметь возможность выделить единицы и нули, жестко закодированные в сам чип, и вскоре вы поймете, почему такое большое сообщество специалистов увлекается извлечением прошивки из кремния.

Реакции послойного препарирования

Существует множество способов послойно препарировать чип, но мы рассмотрим лишь пару из них. Первым делом нам понадобятся тефлоновые химические стаканы, которые я упоминал выше в этой статье. Ни соляная (HCl), ни плавиковая (HF) кислота не реагируют с веществом такого типа, и такой материал можно спокойно разогревать на плитке. Хорошо, если быть точным, для работы с HCl стеклянные стаканы подойдут, но для работы сHF нет.

Примечание:Существует некоторое сходство между двумя этими неорганическими кислотами. ИHCl, иHFявляются ионными соединениями, то есть, они должны полностью диссоциировать в ионном растворе, например, в воде. С HClтак и происходит, и поэтому она считается сильной кислотой, а с HFнет. Дело в том, что фтор и хлор отличаются по силе. У фтора сильная связь с водородом, поэтому диссоциация у фтора выражена не очень ярко. Электроотрицательность у иона фтора настолько велика, что даже мощный ионный эффект воды не позволяет полноценно оторвать его от атома водорода в сущности, именно поэтому HFтак опасна. Она прореагирует со всем, к чему сможет прикрепить свой электрон, в особенности с ионами кальция из ваших костей. Определенный процент молекул HFне диссоциирует, поэтому HFсчитается слабой кислотой. В нашем случае важно отметить, что как соляная, так и плавиковая кислота бурно реагируют с металлами, но их использование при послойном препарировании металлов может весьма отличаться.

Итак, как же определить, какую кислоту использовать? Как правило, в процессе производства полупроводников используется два типа металлов: алюминиевый (Al) сплав 6061 и/или медь (Cu). В чипах, подобным рассматриваемому, обычно встречается Al, но изредка может бытьCu. Дело в том, что у меди ниже сопротивление, и это положительно сказывается на включаемости металлов.

Если работать сCu, то приходится использовать HCl, посколькуHFне вытравливаетCu и, фактически, спровоцирует сильную коррозию, вызываемую атмосферным кислородом. Любой окислительный агент плохо подойдет вам для послойного препарирования Cuс использованиемHF. Помните, чтоHClсама по себе также не будет вытравливатьCu, к ней нужен окислительный агент, например, пероксид водорода (HO), который позволит кислоте съесть всю Cu(восстановительный агент), поднимая pKa (константу диссоциации) кислотного раствора. Значение pkA характеризует силу кислоты. Две эти реакции вместе в соотношении 1:1 позволяют получить хлорноватистую кислоту (HOCl) и воду (HO). Как только в реакцию входит Cuиз кристалла, медь прореагирует сHOCl, и получится хлорид меди (II), который и станет нашим травящим агентом. Таким образом, мы послойно препарируем медную область кристалла при комнатной температуре до получения зеленоватого раствора хлорида меди (CuCl).

HO (aq.) + HCl (aq.) HO + HOCl (aq.)
2HOCl + Cu Cu(HOCl)

Примечание:Будьте крайне осторожны, поскольку при комнатной температуре растворHCl, в отличие от большинства кислот, быстро разогревается и, скорее всего, будет выделять газообразный хлороводород. Это нужно делать[1][2] в вытяжном шкафу.

В нашем случае, при работе с CH340, нам придется протравить лишь очень тонкий слой Al, а диоксида кремния (SiO) там почти нет. Вот почему при послойном препарировании мы будем использовать HF. Влажная HFочень быстро накидывается на алюминиевые связи и контактные площадки при температуре выше 40C, но также можно вытравливать при комнатной температуре и очень низкой концентрации, используя Whink. Этот удалитель ржавчины содержит плавиковую кислоту в концентрации 3%, но не обманывайтесь, поскольку и это может быть более чем фатально. Рекомендую класть чип в тефлоновый химический стакан и держать его там при комнатной температуре с интервалами примерно в 15 минут, в зависимости от того, какой именно чип мы тестируем. Так будет вытравливаться не только Al, но иSiO.

SiO + 4HF SiF + 2HO

Эта реакция достаточно медленно протекает при низких концентрациях и без нагревания, но так безопаснее, если приходится иметь дело с парами. В результате должно получиться нечто подобное:

Послойно препарированная CH340Послойно препарированная CH340

Итак, мы успешно протравили себе путь до самой подложки или уровня транзисторов в чипе. Изображение в более высоком разрешении предлагается наsiliconpr0n. Присмотревшись к правому верхнему углу, найдем наше драгоценное МПЗУ.

Справа вверху: МПЗУ в CH340Справа вверху: МПЗУ в CH340

Как видите, возможно, я протравил слегка лишнего, поскольку некоторые транзисторы пропали. Увы, не это будет самой большой проблемой при извлечении битов, но некоторые автоматизированные инструменты могут от этого слегка спятить. То есть, придется поработать, но мы всегда можем вручную переопределить любые ошибки, которые заметим.

Автоматическое извлечение битов ПЗУ

Знакомьтесь сrompar, интерактивным инструментом для извлечения двоичных данных из изображений МПЗУ при помощи методов компьютерного зрения. На первых порах может быть немного страшновато, так как кривая обучения у него крутая, но после нескольких прогонов все будет уже не так плохо. Первым делом давайте подготовим наше изображение, либо в Gimp, либо в вашем любимом редакторе фотографий. Суть в следующем: нам нужно выделить и расширить область с МПЗУ на изображении, обрезать ее и увеличить ее резкость.

Перед запуском инструмента нужно узнать, с каким объемом ПЗУ нам придется работать. Смотрим на картинку и видим 14 групп столбцов, в каждом по 16 бит в строку, то есть, мы имеем дело с 224 бит в каждой строке. Строки следующая важная тема, которую мы обсудим, по-видимому, тут просматривается 64 строки. Таким образом, размер ПЗУ, с которым нам предстоит работать, составляет 1,7 Кб.

При запуске rompar ожидает получить 3 аргумента; файл ищображения, количество столбцов и количество строк.

python3 rompar.py image1-50x-ROM.jpg 16 1
Changing edit mode to GRID
Changing edit mode to GRID
Image is 11694x4318; 3 channels
process_image time 0.18801593780517578
read_data: computing
grid line redraw time: 6.4373016357421875e-06
grid circle redraw time: 1.1920928955078125e-05
render_image time: 0.22574210166931152

А почему тут конфигурация 16x1? могли бы спросить вы. Потому, что, если взглянуть на картинку, заметен большой промежуток между 14 группами столбцов, поэтому мы и делим их на две части. То же касается и строк, по-видимому, между ними есть какой-то разделитель, поэтому мы не можем жестко закодировать строки.

Экран Rompar в инфракрасном спектре. Экран Rompar в инфракрасном спектре.

Первый экран графического интерфейса (GUI), который мы рассмотрим, дан в инфракрасном спектре, чтобы по ярким и темным пятнам мы уяснили, чем допированный транзистор отличается от пустого места. Можно скорректировать порог, перейдя в CV Options -> Pixel Threshold. Корректируем, пока у нас не получится нечто подобное:

Увеличенное изображение бит в инфракрасном спектреУвеличенное изображение бит в инфракрасном спектре

Нужно, чтобы программа поняла, что первая строка будет возвращать0000001, а второй01110101. Помните, что более яркие области принято обозначать через1, а более темные через0. При постобработке это правило по необходимости может инвертироваться, если нужно получить на выходе готовый двоичный файл. Теперь давайте перейдем к Display -> Base Image -> Original. Далее мы хотим сделать сетку из столбцов и строк, поэтому щелкнем ctrl+clickпо столбцу 1, перейдем к столбцу 16 и сделаем то же самое. Продолжаем, пока не обработаем все столбцы. В конечном итоге у нас должна получиться примерно такая сетка:

Голубая сетка для столбцов ПЗУГолубая сетка для столбцов ПЗУ

Голубые линии немного бледные, но при увеличении видны гораздо лучше. Теперь давайте подсветим отдельные биты. Нажимаем cmd+click в каждой строке, получаем следующее:

Двоичные разряды обведены кружочкамиДвоичные разряды обведены кружочками

Как видите, тут есть несколько ошибок, но мы можем откорректировать отдельные разряды, перейдя в Edit -> Mode -> Data Edit Mode. Далее щелкнемctrl+clickпо каждому отдельному биту, чтобы превратить голубые кружочки в зеленые или наоборот. Программа трактует зеленые маркеры как 1, а голубые как0. К сожалению, с этим изображением ПЗУ мне пришлось многое редактировать вручную, но, как только результат нас устроит, можно экспортировать его в матрицу двоичных разрядов, перейдя в Data -> Export Data as Text. В итоге у вас получится файл со всеми вашими двоичными данными, такой, как выложен у меня на Github.

Декодируем биты

Теперь, когда у нас готовфайл битовой матрицы, время превратить его в удобочитаемый и дизассемблированный файл прошивки. Этого можно добиться при помощи одного из двух инструментов,zorromилиbitviewer. В принципе, если уже знаем архитектуру, то используем zorrom, утилиту, преобразующую данные из физического представления в логическое и обратно при работе с топологией памяти чипа. Как написано в README от Zorrom, например, фотография загрузочного ПЗУ, преобразованная в двумерный битовый массив (.txt) может быть преобразована в машинно-читаемый двоичный формат. Затем этот .bin можно эмулировать, дизассемблировать и т.д., делать с ним все, что вы бы делали с обычным файлом прошивки . У программы есть отличный API, чтобы писать и настраивать, как именно должно считываться ПЗУ; то есть, здесь указывается топология, порядок следования байтов, требуется или нет инвертирование битов, а также порядки битов на выходе.

Причина, по которой мы не можем сразу начать работать с zorrom в том, что мы не знаем тип процессора. Потратив дни и недели на изыскания в головной корпорации, WCH, я не нашел ничего и близко напоминающего 14-битную архитектуру. Размышляя, с чем же мы имеем дело, мы, возможно, найдем ответ только тупо присмотревшись, а для этого нужен такой инструмент как bitviewer. С этим инструментом единственная корректировка, которая нам потребуется подогнать файл двоичной матрицы под 16-битную архитектуру. По-видимому, эта программа не слишком хороша для работы с 14-столбцовыми группами, но это как раз нормально, поскольку, когда мы извлечем bin-файл, эти заполняющие байты не повлияют на информативные байты прошивки.

В принципе, в ситуациях, когда мы не знаем, какой байт соответствует какому коду операции, мы не можем просто дизассемблировать тестовые bin-файлы. Вместо этого ищем в файле жестко закодированные последовательности символов или какие-либо константы, которые описывали бы внутренние конфигурации. Зачастую приходится как следует покорпеть над схемой, чтобы понять, что происходит. Я еще совсем новичок в этом деле, но я всегда начинаю с соединений, которые выходят из самого ПЗУ.

Металлический слой (слева), Слой подложки (справа)Металлический слой (слева), Слой подложки (справа)

Вот что мы можем узнать из этой картинки. В ПЗУ 64 бит по вертикали и 16 x 14 по горизонтали; как я уже говорил, объем этого ПЗУ почти 2k. Выяснил, что для него нужно всего 10 адресных разрядов. В первом столбце транзисторов в вертикальных адресных разрядов за адресным битом 0 идет неадресный бит 0. В следующем столбце переключение происходит каждые два бита, и так далее. Я считаю, что здесь видно 4 бита по горизонтали и 6 битов по вертикали. У каждой строки должна быть дополнительная, чтобы по возможности упростить декодирование мультиплексорами 16:1. Если сделать очень сильное увеличение, то видно, что, благодаря мультиплексору экономится место, в которое можно добавить 14 инверторов, а не прокладывать дополнительную сигнальную строку по горизонтали.

Теперь можно открыть bitviewer с нашим новоиспеченным файломдвоичной матрицы с заполнением. Ниже показано первое отображение, свидетельствующее, как на взгляд bitviewer биты должны быть распределены по строкам, и какие столбцы должны получиться на выходе.

Экран, которым открывается Bitviewer Экран, которым открывается Bitviewer

С битами на строку кажется все верно, но я знаю, что в столбцах не по 32 бита, я же определил, что в каждой группе столбцов содержится 16 бит на столбец, это видно по изображениям. Нам нужно всего лишь откорректировать это число и картинка автоматически изменится.

Bitview 16-битные столбцыBitview 16-битные столбцы

Далее по списку нам нужно взглянуть на шестнадцатеричный дамп и посмотреть, есть ли там какие-то признаки, что мы правильно задали порядок. Для этого щелкнем по кнопке Byte view (hex). Прокручивая биты, ничего узнаваемого мы не увидим, так как 1) мы не знаем, как должны выглядеть коды операций, поскольку не знаем архитектуру и 2) мы пока не видим ни одной жестко закодированной последовательности символов. Так что мы полагаемся на то, что все-таки увидим здесь некие последовательности символов, по которым сможем судить, правильно ли выполнили декодирование.

Давайте кое-что откорректируем, нажав кнопку Export Options. Как видите, здесь мы можем откорректировать топологию ПЗУ, порядок следования байтов, а также внести еще некоторые изменения, например, инвертировать порядок бит. Большинство опций мы оставим без изменения, в том числе, порядок следования битов, который будет иметь вид:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15. Иногда приходится немного поэкспериментировать, чтобы получить правильный порядок на выходе, но я после нескольких попыток обнаружил, что полезно расставить галочки вот здесь:Reverse output bit order иAddress run right-to-left. Теперь можем снова прокрутить шестнадцатеричное представление.

05C0: FE 73 FF DB EF ... .s...t...t.b.|.j
05D0: FE 50 C6 5F D6 ... .P._._.Q...P....
05E0: DD 74 DF F8 ED ... .t...&.m...S.p..
05F0: FF 6D ED 00 FF ... .m...y...|.....>
0600: FF 7A FF 6A ED ... .z.j.<.g.Z.X.s..
0610: D9 74 CE 65 ED ... .t.e...W.p...[..
0620: E6 F0 F5 5B F0 ... ...[.W.W.W.W....

По-прежнему никаких подвижек. Есть еще один вариант, который мы не проверили возможно, наши биты нужно инвертировать/перевернуть. То есть, единицы должны стать нулями и наоборот. К счастью, в bitviewer это сделать можно; щелкаем кнопкуSelect all, и программа подсветит все биты во всех строках и столбцах. Когда они будут подсвечены, нажмите Invert Sel.

Инвертированные биты из BitviewИнвертированные биты из Bitview

Все удалось успешно инвертировать, и теперь можно открыть вкладку с просмотрщиком байт, чтобы посмотреть, что у нас получилось.

0770: 10 03 10 09 ... .............U..
0780: 10 53 10 00 ... .S...B...2......
0790: 10 30 10 00 ... .0...-..3...3...
07A0: 33 F3 10 00 ... 3...3...3...3...
07B0: 2F A4 10 00 ... /.....(.....+...
07C0: 10 23 29 08 ... .#)...../.. .'/.
07D0: 10 02 10 03 ... ..../.....+..P.S
07E0: 2F A4 10 72 ... /..r.e/..i.r/..n
07F0: 10 6D 2F A4 ... .i/..t.a+.. .l..

Я этого на первый взгляд не заметил, но теперь же у нас есть полноценный файл прошивки, и мы можем его изучить! Посмотрев на отступы0x0770и0x0780, можно выделить последовательность символов USB 2.0. Что еще? Следующую последовательность заметить не так легко, поскольку между первой и второй большой скачок. Последовательности символовPrintиSerialнаходятся на отступах0x07D00x07F0. Другие интересующие нас подсказки будут в верхней части файла прошивки, например, та или иная таблица переходов и /или таблица векторов исполнения. Из этого сделаем вывод о наличии повторяющихся инструкций или, в нашем случае, байт.

Таблица переходовТаблица переходов

Хотя мы до сих пор не знаем, что это за архитектура, и даже как вообще будет выглядеть ассемблер, в начале здесь просматривается определенная закономерность, именно такая, какую мы рассчитываем увидеть в начале любого действующего файла прошивки. Давайте дампируем эту информацию в bin-файл прошивки, щелкнувSave bin. Начиная отсюда, нам придется изрядно гадать и заниматься обратным проектированием схем, чтобы как следует понять, каким образом можно превратить эти байты в пригодный для чтения ассемблерный код.

Примечание:Возвращаясь к использованию zorrom, теперь мы знаем, какие опции нужны, чтобы получился правильный файл прошивки. Значит, мы можем автоматизировать этот процесс, написав подходящий алгоритм. Воспользовавшись API zorrom, пользователю всего-то останется скормить программе двоичный текстовый файл, а в ответ она выдаст файл прошивки. Здесь можете посмотреть код, который я написал для CH340. Этот инструмент можно запустить вот так:

python3 txt2bin.py --arch ch340t ch340_binary.txt ch340_fw.bin

Также отметим, что при работе сzorrom не приходится заботиться о заполнении разрядов в двоичном текстовом файле, чтобы получилось 16 групп столбцов, нам вполне хватит наших исходных 14. Не забывайте, что иногда можно получить неверную ориентацию, извлекая биты с изображений. Расположение может случайно получиться зеркальным, либо придется определить, как правильно повернуть чип. Если дампировать двоичный текстовый файл, подобный тому, ссылка на который дана выше, то можно воспользоваться инструментом вроде rotate, чтобы просто перевернуть текст в файле вверх тормашками.

Дизассемблирование неизвестного

Самый большой вопрос как дизассемблировать информацию, об архитектуре которой мы не имеем представления? Если бы не было найденных нами жестко закодированных последовательностей символов, откуда бы мы знали, что расставили байты в правильном порядке? Ответ на этот вопрос не так прост и очевиден. Придется воспользоваться IDA Pro в качестве основного инструмента дизассемблирования, но при этом нам придется написать наш собственный специальный плагин.

Имея дело с незнакомой архитектурой, необходимо как следует разобраться с изображениями, чтобы понять, как используется ПЗУ. Ситуация примерно такова, как если бы врач выполнил КТ всего тела пациента, и изучил бы томограмму каждого органа в отдельности, чтобы найти подсказки.

Итак, в данном случае мы рассматриваем весь чип, а не только ПЗУ:

Послойно препарированный CH340 с аннотациямиПослойно препарированный CH340 с аннотациями

Аннотации важный аспект обратного проектирования интегральных схем, а в нашем случае придется пояснить очень многое. Прочитав даташит, мы знаем, что этот чип поддерживает возможности USB, поскольку служит мостом от USB к USART. Мы также знаем, что этому чипу требуется внешний источник колебаний для отсчета тактов. Некоторые допущения, которые мы можем сделать относительно чипа: здесь должен быть блок статической памяти с произвольным доступом для энергозависимого хранения данных, область регистров, которые будут использоваться для приема, хранения и переноса данных, а также команды, которые будут использоваться непосредственно ПЗУ при работе с ядром процессора. Поскольку, согласно даташиту, на этом чипе отсутствует ЭСППЗУ, мы отметили на большом участке слева, как данные принимаются и передаются USB-портом.

Как упоминалось выше, в IDA нет процессорного плагина для этого (поскольку мы имеем дело с неизвестной архитектурой), и мы с моим коллегой Крисом начали писать собственный плагин для этого, работапока не окончена. Оказавшись в подобной ситуации, нужно выдвинуть пару стартовых гипотез. Например, в нескольких первых байтах прошивки должен прослеживаться повторяющийся паттерн, то есть, здесь должен быть какой-то небольшой переход к таблице адресов.

Частично дизассемблированное представление кода ch340Частично дизассемблированное представление кода ch340

Как понятно из кода на python, нам также удалось в точности выяснить, как именно передавались жестко закодированные последовательности символов. Подобно кодам операций в таблице переходов, CALL-ы покажутся вам весьма знакомыми, когда будете просматривать шестнадцатеричный дамп прошивки неизвестного типа. Увидите байт инструкции, а за ним еще два байта, выделенных под адрес.

Предстоит сделать еще немало. Даже при допущении, что отношение между инструкцией и регистром в формате начиная со старшего, нам придется перейти на формат начиная с младшего, поскольку по какой-то причине is IDA не преобразует или не дизассемблирует как следует двухбайтовые фрагменты WORD, когда работает в формате начиная со старшего. По-видимому, к этой статье придется написать вторую часть, в которой я наконец смогу объяснить, как все работает в этом чипе. А эту статью я завершу рассказом о том, как прибрать тот беспорядок, который мы учинили в лаборатории, работая со всеми этими неорганическими кислотами.

Убираем за собой. Кислотно-основная нейтрализация

Серную кислоту (HSO) можно нейтрализовать при помощи исключительно сильной щелочи, гидроксида натрия (NaOH). Эта кислота реагирует сNaOH, продуктами реакции являются сульфат натрия (NaSO) и вода. Это реакция кислотно-основной нейтрализации. После расстановки коэффициентов в уравнении видим, что нужное нам соотношение между щелочным раствором и кислотой 2:1.

2NaOH (aq) + HSO (aq) 2HO (l) + NaSO (aq)

В нашем случае мы воспользуемся гораздо более высоким соотношением, поскольку, как помните, мы задействовали всего 20 мл HSOдля декапсуляции чипа.NaOH существует в форме кристаллов, напоминающих соль, и всего 15 граммNaOHна 150 мл воды (раствор 10%) хватит для приготовления раствора. NaOH+HOдадут раствор с катионамиNa+и анионами OH-, дополнительно выделится некоторое количество тепла. Уравнение реакции выглядит так:

NaOH +2HO Na+ + OH- + HO (delta H < 0)

Медленно наливаем кислоту в свежеприготовленный щелочной раствор. При этом вы можете заметить, что смесь немного нагревается. Это происходит потому, что процесс экзотермический, то есть, кислотно-основная реакция происходит с выделением избыточной теплоты. Эта теплота сухой остаток процессов разрыва и образования химических связей. Проще говоря, конечные продукты этой реакции находятся в более низком энергетическом состоянии, чем реагенты. Энергетическая разница между двумя этими состояниями равна той энергии, что выделяется в виде теплоты. Остаток раствора можно разбавить, долив в полученную кислотно-основную смесь еще 150 мл воды. Медленно помешиваем в течение около 2 минут, затем проверяем нейтральность раствора при помощи лакмусовой бумажки.

Проверка уровня pH нейтрализованной серной кислотыПроверка уровня pH нейтрализованной серной кислоты

Примечание:чтобы проверить нейтрализацию, можно воспользоваться бытовой химией, например, бикарбонатом натрия (NaHCO), бросив его в стакан и посмотрев, пойдут ли пузырьки. Если разбавленный кислотно-водный раствор начинает пузыриться, это означает, что кислотность его по-прежнему немного повышена из-за связанного диоксида углерода (CO), который рвется наружу из раствора угольной кислоты. После того, как в растворе все успокоится, складываем все химикаты в специальный контейнер для химических отходов и относим в компанию, которая за нас их как следует утилизирует.

Спасибо, что дочитали! Надеюсь, вам понравилось не меньше, чем мне. Если у вас остались вопросы по этой статье, пишите мне пожалуйста в Instagram:@hackersclubили в Twitter:@ringoware

Доброй охоты :)

Ссылки и благодарности

Ken Shirriffhttp://www.righto.com/2020/05/extracting-rom-constants-from-8087-math.html, за то, что лично уделил время и рассказал мне, как биты считываются из ПЗУ.

John McMasterhttps://siliconpr0n.org/archive/doku.phpза то, что провел со мной многие часы и, в частности, рассказал, как автоматизировать извлечение ПЗУ, как делается декапсуляция и послойное препарирование.

Chris Gerlinsky этот товарищ сильно мне помог, когда понадобилось выяснить, что делать с файлом двоичной матрицы, составленным из данных, извлеченных с изображений кремниевых кристаллов. Никогда не довел бы этот проект так далеко, если бы не его всемерная помощь в понимании архитектуры.

Elijah Hawk Всегда был великодушно готов потратить на меня пару часов, вычитывая грамматику и структуру предложений во всех моих статьях.

О нейтрализации https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Acids_and_Bases/Acid_Base_Reactions/Neutralization

Получение серной кислоты https://www.cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/s/Sulfuric_acid.htm

Конструирование сверхбольших интегральных схем (VLSI) https://www.tutorialspoint.com/vlsi_design/vlsi_design_digital_system.htm

Понятие о NAND Flash https://www.simms.co.uk/nand-flash-basics/understanding-nand

Подробнее..

На основе Raspberry 4 создан модульный открытый ПК с 16 ГБ ОЗУ и кучей интерфейсов

13.12.2020 16:23:06 | Автор: admin

На основе Raspberry Pi создается большое количество самых разных проектов. С момента выхода первой малинки энтузиасты представили тысячи, если не десятки тысяч модификаций, доработок, платформ.

Сейчас компания READY! использовала Raspberry Pi 4 в качестве основы для модульного ПК, который получил название Model 100. Все программное и аппаратное обеспечение открыто, так что для энтузиастов это отличный вариант. Система, которая получилась в итоге, напоминает ядерный чемоданчик, каким он показан в некоторых фильмах. Ну, или шайтан-инструмент, при помощи которого хакер может похитить любой корпоративный или государственный секрет.


Девайс уже доступен для покупки в разных вариантах и с разным ценником, об этом чуть ниже.

Характеристики:

  • Совместимость работает с любым железом, потребляющим от 5 до 12 В. Подходит не только Raspberry Pi 4, но и NUC, ARM платы, плюс Nano/Pico ITX форм-факторы.
  • Хранилище данных SSD.
  • Дисплей 8.8-дюймовый 1920480 3xVGA HDMI тачскрин
  • Video Output HDMI.
  • Audio 10W стерео.
  • Ethernet.
  • Беспроводная связь, для подключения антенн есть 4x SMA коннектора.
  • Порт RS-232.

Многие характеристики этого ПК зависят от платы, которая вставлена в корпус, включая беспроводные модули связи, производительность процессора и т.п. Устройство рассчитано на работу с любыми операционными системами. Хотя в некоторых случаях возможны проблемы с расширением 1920480.

Корпус изготовлен из алюминия. Есть тачскрин с нестандартным разрешением 1920 x 480. Конечно, не обошлось и без механической клавиатуры с подсветкой. Поставляться система будет в двух цветовых вариантах Cyberpunk Black и Retropunk Silver.


Что касается малинки, то вместо Raspberry Pi 4 можно использовать и другие одноплатники. Список совместимых девайсов разработчики обещают опубликовать в скором времени.

В одном из постов на Reddit разработчики системы рассказали о ней следующее: В конструкции используются только существующие открытые стандарты, включая порты антенны sma, крепления для клавишного переключателя Cherry MX. Модульность конструкции потребовала использования открытых стандартов, таких как USB-соединения для питания (батареи) и устройств ввода данных (клавиатуры или любых USB-устройств). Монтажные отверстия на нижней пластине предназначены для стандартных размеров имеющихся в продаже материнских плат. Даже сенсорный экран использует USB и HDMI для подключения к любому одноплатнику, который вы хотите использовать.

Программное обеспечение системы READY! OS на базе Debian Linux.


В общем-то, проект действительно выглядит отлично, его функциональность тоже более-менее понятна. Открытость железа и программного обеспечения то, что нужно многим. Но есть ложка дегтя во всей этой огромной бочке меда. И это стоимость платформы. Минимальная цена $400, но если покупателя заинтересует конфигурация Founders Edition с мощным одноплатником, 16 ГБ ОЗУ и 1 ТБ SSD, то придется заплатить уже $899.

Более подробная информация о проекте доступна на сайте производителя.

Подробнее..

System76 Launch кастомизируемая клавиатура с открытым ПО и железом

14.05.2021 14:06:19 | Автор: admin

Клавиатуры то, без чего не обходится практически ни один пользователь ПК, будь он разработчиком, писателем или просто тем, кто любит общаться в социальных сетях. Удобная клавиатура необходимость современного человека.

Подобрать такой инструмент сложно для этого достаточно посмотреть количество статей на Хабре о выборе клавиатуры, удачных и неудачных экземплярах. Конечно, можно ожидать появления нейрочипа, позволяющего печатать силой мысли. Но ждать придется долго, так что без клавиатуры не обойтись. Недавно мы писали об интересной модели, а сейчас появилась еще одна полностью открытая, да еще и кастомизируемая. Подробности под катом.

Что это за клавиатура?


Она механическая, с открытым ПО, дизайном и железом. Другими словами, при желании можно переделывать здесь все и вся, полностью настраивая инструмент под себя и свои потребности. Все исходники находятся здесь, в репозитории GitHub.

Шасси и некоторые другие элементы сделаны из алюминия, что придает клавиатуре легкость, прочность и устойчивость к внешним воздействиям. Все клавиши можно заменять процесс очень простой.


Производится этот девайс в Колорадо, США. По старой памяти можно сказать, что это белая сборка. Конечно, можно лишь гадать, насколько качественной она окажется, но производители утверждают, что инструмент получился весьма удачным, работать с клавиатурой можно многие годы.

Что касается механики, то здесь установлены механические переключатели Kailh Box Jade или Royal. Разработчики поставляют вместе с клавиатурой утилиту, которая позволяет переназначать клавиши, чтобы можно было либо менять назначение кнопок, либо же устанавливать кастомные пользовательские значения (например, запуск макроса на одном из пробелов).

По словам разработчиков, все они клавиатурные нерды, так что знают толк в клавиатурах. Финальный вариант был отобран среди пары десятков изначальных предложений.

Есть у клавиатуры и RGB-подсветка, которой тоже можно управлять. Насколько можно понять, собственный цвет можно устанавливать для каждой из клавиш. А еще можно статическую подсветку менять на динамическую на сайте производителя показано, как это работает. Выглядит гипнотически.

Клавиши можно менять местами или заменять их на другие (производитель предоставляет разные клавиши). Так, можно заменить одну из клавиш пробела (их две, да) клавишами Shift, Backspace или Fn.


Характеристики устройства


Разработчики предоставили полный список характеристик девайса:
  • Основа: System76 Open Source. Съемная подъемная планка для регулировки угла наклона клавиатуры на 15 градусов.
  • Плата: System76 Open Source PCB с индивидуальной настройкой подсветки.
  • Переключатели и сокеты: Kailh MX Hotswap Sockets, Kailh Box Jade или Kailh Box Royal Switches.
  • Материал клавиш: пластик PBT
  • Раскладка: ANSI US QWERTY.
  • Возможности конфигурации: настройка раскладки и подсветки при помощи утилиты System76 Keyboard Configurator.
  • Совместимость: Linux, Windows, and macOS.
  • Встроенный хаб: 2 USB 3.2 Gen 2 Type C (Up to 10 Gbps).
  • ПО: System76 Open Source QMK.
  • Подключение: проводное при помощи проводов USB-C to USB-C и USB-A to USB-C. Кабели входят в комплект.
  • Размеры: 309 мм x 136 мм x 33 мм.
  • Масса: 948 граммов.


Прошивка Launch основана на прошивке QMK с открытым исходным кодом. Обновления могут быть инициированы только пользователем. Настройка реализуется при помощи Pop! _OS и LVFS. После обновления прошивки индикаторы клавиатуры будут мигать U-N-L-O-C-K-E-D, уведомляя о модификации.

В сухом остатке


Выглядит все это вполне достойно, единственная проблема у клавиатуры ее цена. Стоит она как бюджетный ноутбук $285. Столь высокий ценник разработчики объясняют качественными материалами, сборкой в США и достаточно дорогими электронными компонентами.

С другой стороны, позиционируют они ее как клавиатуру класса люкс, а если сравнивать с другими моделями остальных производителей, то ценник не такой уж и высокий. Ну и если клавиатура реально способна прослужить несколько лет, то, наверное, это не так и много.

Подробнее..

Процесс загрузки iPhone. Часть 1 Boot ROM

10.05.2021 18:20:09 | Автор: admin

Здравствуйте, коллеги.

Мне показалось интересным поделиться ссообществом информацией овнутреннем устройстве техники Apple, так как статей наэту тему крайне мало. Начать ярешил сiPhone. Поэтому предлагаю вам вместе сомной попробовать разобраться вработе этого загадочного девайса.

Япопытаюсь ориентироваться насамые последние модели. Буду рад, если ваши комментарии укажут наошибки ипомогут нам всем лучше понять, как работают устройства, которые нас окружают.

Введение

Незнаю, удивит это кого-нибудь или нет, нозапуск iPhone мало чем отличается отпроцесса запуска IBM-PC-совместимого компьютера ввиде системного блока под столом, окотором написано уже достаточно много. Наверное поэтому так мало статей наподобную тематику, относящихся кмобильным устройствам.

Если смотреть напроцесс запуска iPhone, как нацелостную картину, тоонпредставляет собой цепочку доверительных переходов отодной стадии загрузки кдругой, которая так иназывается Chain oftrust. Вобщем случае, впроцессе участвуют 3независимых программы: Boot ROM, iBoot иядро XNU (расположены впорядке выполнения). Передача управления отодного кдругому происходит после проверки подлинности того, кому управление следует передать. Каждый изних имеет криптографическую подпись Apple. Возникает резонный вопрос: как проверяется подлинность первого шага? Ответ: никак.

Самым первым получает управление Boot ROM. Онявляется неизменяемым компонентом системы, прошивается назаводе-изготовителе ибольше неменяется. Его невозможно обновить (вотличие отBIOS иUEFI). Следовательно, нет смысла проверять его подлинность. Поэтому онимеет соответствующий статус: Аппаратный корень доверия (Hardware root oftrust). Впамять Boot ROM вшивается публичный ключ корневого сертификата Apple (Apple Root certificate authority (CA) public key), спомощью которого проверяется подлинность iBoot. Всвою очередь iBoot проверяет своим ключом подлинность ядра XNU. Такая цепочка проверок позволяет запускать только доверенноеПО.

Chain of trustChain of trust

Поестественным причинам, слабым местом вэтой цепочке является код Boot ROM. Именно засчет уязвимостей вэтой части системы иневозможности еёобновить, удаётся обходить проверку подлинности ипроизводить Jailbreak (побег изтюрьмы). Поэтому разработчики Boot ROM стараются невключать внего лишний функционал. Тем самым сокращается вероятность возникновения ошибок вкоде, поскольку оностается минималистичным. Собранный образ имеет размер около 150Кбайт. Каждый этап отрабатывает независимо отдругих, позаранее известным адресам ивыполняет четко обозначенную задачу. Несмотря наэто прошивка Boot ROM иiBoot компилируются изодной кодовой базы. Поэтому имеют схожие подсистемы. Они делят между собой базовые драйверы устройств (AES, ANC, USB), примитивные абстракции (подсистема задач, куча), библиотеки (env, libc, image), средства отладки иплатформозависимый код (работа сSoC, MMU, NAND). Каждый последующий элемент цепочки является более сложной системой, чем предыдущий. Например iBoot уже поддерживает файловые системы, работу сизображениями, дисплей ит.д.

Для лучшего понимания описываемых компонентов приведу таблицу.

Задача

Проверка подписи

Известные аналоги

Место исполнения

1. Boot ROM

Найти загрузчик и передать ему управление

Нет

BIOS, UEFI, coreboot

SRAM

2. iBoot

Найти ОС и инициировать её загрузку

Да

GNU GRUB, Windows Bootmgr, efibootmgr

SDRAM

3. XNU

Обеспечить безопасный интерфейс к железу

Да

Linux, NT kernel, GNU Hurd

SDRAM

4. iOS

Выполнение пользовательских задач

Нет

Ubuntu, Windows, Android

SDRAM

Питание

При выключенном устройстве отсутствует подача питания нацентральный процессор. Однако критически важные компоненты системы обеспечиваются энергией постоянно (контроллеры беспроводного сетевого соединения невходят всписок важных, поэтому смартфон неможет передавать никаких, втом числе секретных, данных ввыключенном состоянии исоответственно отследить его невозможно). Одним изтаких компонентов является интегральная схема управления питанием (PMIC Power Management Integrated Circuit). Вкачестве источника питания для PMIC может служить аккумулятор сзарядом, внешний источник, соединенный разъемом Lightning, или беспроводное зарядное устройство (посредством электромагнитной индукции). Нодля успешной загрузки операционной системы требуется наличие заряда наисправном аккумуляторе. Хотя теоретически устройство может функционировать подпитывая себя исключительно внешними источниками. Кроме этого укаждого источника питания имеется свой отдельный контроллер, новконтексте этой статьи ихдостаточно лишь иметь ввиду.

Для подачи питания нацентральный процессор PMIC должен получить сигнал настарт процедуры Power-On. Подать такой сигнал можно двумя способами: подключив устройство квнешнему источнику питания или спомощью боковой кнопки (длинным нажатием). Рассмотрим более детально классический способ включения нажатием кнопки.

Исторически так сложилось, что для запуска портативных устройств используется длинное нажатие. Вероятно, это сделано для защиты отслучайного включения-выключения устройства. Вцелом, ничто немешает использовать короткое нажатие для достижения тойже цели. Можно вспомнить, что если попытаться науже работающем устройстве нажать боковую кнопку тем идругим способом, товрезультате мыполучим отклик насовершенно разные действия. Изэтого мыможем сделать вывод, что существует механизм, который обеспечивает такую возможность. Обычно втандеме сPMIC используется небольшой Side-Button контроллер, взадачи которого, среди прочего, входит: отличить метод нажатия накнопку (длинный откороткого). Контроллер кнопки может питаться оттогоже источника, что иPMIC или отсамого PMIC. Контроллер может быть выполнен ввиде D-триггера сасинхронным сбросом. Висходном состоянии наасинхронный вход сброса CLR поступает сигнал. Всвою очередь, наэтом входе установлена RC-цепь, реализующая постоянную времени задержки.

Приблизительная схема работы боковой кнопкиПриблизительная схема работы боковой кнопки

Простым нажатием кнопки мызамыкаем электрическую цепь триггера, инавыход CTLx подаётся результирующий сигнал по-умолчанию. Для подачи сигнала наинициализацию запуска устройства время удержания кнопки питания должно превышать время задержки асинхронного сброса. Вовремя удержания кнопки сигнал наCLR входе затухает, ипри очередном такте синхронизирующего сигнала CLK триггер меняет свое состояние, выдавая навыходе CTLx другое значение, сообщающее PMIC начать процедуру запуска устройства посредством подачи питания нацентральный процессор.

SoC и CPU

Массовое производство высокотехнологичных полупроводниковых устройств иподдержание самих фабрик поихизготовлению является довольно дорогой задачей. Поэтому вмире современи массовой популярности технологий, основанных наполупроводниковых устройствах, существует тенденция заключения контракта сфирмами, специализирующимися именно напроизводстве полупроводников, для которых такая контрактная работа иявляется бизнесом. Фабрики таких фирм-изготовителей чаще всего находятся встранах сотносительно дешевой рабочей силой. Поэтому для изготовления систем накристалле (System onaCrystal SoC) уApple заключен многолетний контракт сизготовителем полупроводниковых устройств изТайваня TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation). Инженеры Apple проектируют, разрабатывают ипрограммируют устройства, тестируют ихиспользуя опытное производство. Затем составляется спецификация, покоторой компания-изготовитель должна будет произвести ипоставить оговоренное количество экземпляров. При этом, все права целиком иполностью принадлежат компании Apple.

SoC инкапсулирует всебя множество электронных элементов составляющих аппаратный фундамент устройства. Среди которых, непосредственно, центральный процессор, оперативная память, графический процессор, ИИ-ускоритель, различные периферийные устройства идругие. Имеется также исвой контроллер питания. При достижении стабильного уровня напряжения наконтроллере питания SoC запитываются внутренние компоненты. Практически каждый микропроцессор имеет специальное устройство для сброса текущих параметров иустановки ихвисходное состояние. Такое устройство называется генератор начального сброса (Power-on reset/ PoR generator). Восновные задачи этого генератора входят: ожидание стабилизации питания, старт тактовых генераторов исброс состояний регистров. PoR генератор продолжает держать процессор врежиме сброса некоторое непродолжительное время, которое заранее известно.

Процедура Power-on resetПроцедура Power-on reset

Поскольку вэтом случае мыимеем дело сещё одним таймером, томожно предположить, что это также некая RC-цепь стриггером. Подостижении установленного порога напряжения наэтой цепи триггер меняет состояние (таким образом заканчивается таймаут сброса), PoR генератор становится неактивным, центральный процессор выходит изрежима сброса иначинает свою работу.

Центральный процессор должен начать работу свыполнения определенной программы. Для этого ему необходимо знать, где искать эту программу. Своей работой PoR генератор установил регистры взначения по-умолчанию (исходные значения). Врегистр счетчика команд (Program Counter/PC register) установился адрес первой инструкции впространстве физической памяти. Это значение называется вектором сброса (Reset vector). Конкретное значение вектора сброса определяется микроархитектурой процессора итеоретически может различаться среди разных поколений процессоров, новнашем случае это адрес 0100000000. Нааппаратном уровне определенные диапазоны адресов закреплены зафизическими устройствами хранения исоставляют вместе физическое адресное пространство (непутать свиртуальным адресным пространством, которое доступно изоперационной системы). Впроцессе дальнейшего запуска устройства диапазон адресов может быть переназначен впроизвольном порядке для более эффективной работы спамятью.

Следует заметить, что современные процессоры имеют несколько ядер, каждое изкоторых может независимо исполнять инструкции. Чтобы избежать неопределенности, какое изядер должно начать выполнение первой инструкции, производитель нааппаратном уровне выделяет основное ядро (primary core), которое ибудет производить загрузку. Вдальнейшем остальные ядра подключаются кработе программно.

Обычно вектор сброса указывает наячейку впостоянной памяти (Read only memory ROM). Она располагается внутри SoC. Эта память является энергонезависимой (сохраняет свое состояние после отключения питания) инеперезаписываемой (код программы прошивается туда единожды при производстве устройства). Записанная при производстве программа иявляется отправной точкой работы центрального процессора. Модуль постоянной памяти исама программа, записанная туда называются Boot ROM. Рассмотрим его задачи иработу более подробно.

Boot ROM

Как упоминалось ранее, Boot ROM это чип, включаемый внутрь SoC. Наэтапе изготовления нафабрике вего память записывается специальная программа-загрузчик. Загрузчик проектируется ипрограммируется вApple. Код написан наязыке Cс вызовами ассемблерных процедур, выполняющих машинно-зависимые команды процессора. Понулевому адресу впространстве памяти Boot ROM, скоторого иначнет выполнение процессор, располагается входная точка скомпилированной программы-загрузчика, аименно стандартная метка _start. Код, скоторого всё начинается, полностью состоит изассемблерных инструкций arm64. Онпроизводит следующие действия:

  1. Включается кэш второго уровня (L2 cache) и конфигурируется для использования в качестве временной оперативной памяти (объем 2 MiB).

  2. Поскольку диапазон рабочих адресов памяти статически определен, выполняется проверка текущего адреса. Если он неверен, то запускается цикл релокации на корректный адрес.

  3. Устанавливается виртуальный адрес функции main (начало кода на языке C) в регистр LR. Так что при выполнении инструкции ret управление перейдет в функцию main.

  4. Инициализируются указатели на начало стека. Задаются адреса для стека исключений, прерываний, данных.

  5. Создаются таблицы страниц и создаётся защита кучи от переполнения.

  6. Происходит копирование данных в оперативную память, а затем передача управления в функцию main.

Разметка оперативной памяти для Boot ROMРазметка оперативной памяти для Boot ROM

Практически весь код, который будет исполняться дальше, написан наязыкеC.

Сперва функция main запускает процедуру программной инициализации CPU.
Стоит отдельно оговорить, что процессор имеет несколько уровней привилегий для выполнения инструкций, называемых Exception Levels (EL): EL0, EL1, EL2, EL3. Цифра наконце обозначает уровень привилегий. Чем она выше тем выше уровень доступа. Внутри операционной системы пользователь имеет самый низкий уровень привилегий инеможет полностью управлять состоянием машины (вцелях собственнойже безопасности). Множество регистров икоманд недоступно. Однако поначалу, процессор начинает работу ссамого высокого уровня привилегий, поэтому загрузчик может успешно произвести начальную настройку оборудования.
Возвращаясь кпроцедуре программной инициализации CPU опишем еёосновные шаги.

  1. Конфигурация регистра безопасности (Secure Configuration Register - SCR): выставляются биты стандартных режимов работы для обработчика аварийного завершения и обработчиков аппаратных прерываний (FIQ и IRQ).

  2. Сброс кэшей процессора для инструкций и данных.

  3. Конфигурация регистра управления системой (System Control Register: SCTLR): включается бит проверки выравнивания стека, первичная настройка и активация блока управления памятью (Memory Management Unit - MMU, является частью CPU), отключение возможности выполнения кода из сегментов памяти, помеченных как доступные для записи (установка Execute Never / XN бита аналог NX-бита в x86 системах), активация кэша инструкций и кэша данных.

  4. Активируется сопроцессор для операций с плавающей точкой.

Управление возвращается вфункцию main, ипродолжается работа загрузчика.

Следующим шагом происходит программная настройка тактовых генераторов взначения по умолчанию:

  1. Устанавливается частота осциллятора контроллера питания.

  2. Инициализация подсистемы динамического масштабирования частоты и напряжения (DVFS - Dynamic voltage and frequency scaling).

  3. Подача питания на осцилляторы устройств, участвующих в загрузке BootROM.

  4. Подстановка характеристик частоты и напряжения для режима BootROM.

  5. Настройка подсистемы фазовой автоподстройки частоты (PLL - Phase Lock loop).

  6. Происходит включение сопроцессора защищенного анклава (SEP - Secure Enclave processor).

Сопроцессор защищенного анклава имеет свою собственную прошивку (sepOS), которая также проходит стадии безопасной загрузки ипроверки наподлинность. Нообэтом вдругой статье.

Далее следует инициализация шины внутренней памяти процессора (онаже кэш-память). Роль кэш памяти играет статическая памяти спроизвольным доступом (Static Random Access Memory SRAM). Непутать сдинамическим типом памяти, которую мыназываем оперативной. Она обладает большим объемом (Dynamic Random Access Memory DRAM). Различие втом, что ячейки SRAM основаны натриггерах, ауDRAM наконденсаторах. Память натриггерах требует большее количество транзисторов исоответственно занимает больше места наподложке. Всвою очередь, ячейки памяти наконденсаторах современем теряют заряд. Поэтому необходимо периодически производить холостую перезапись вфоновом режиме, что несколько влияет набыстроту взаимодействия. Таким образом SRAM используется вкачестве кэша (небольшой объем, быстрый доступ), аDRAM вкачестве основной памяти (больший объем, быстродействие вторично). НаSoC инициализируются линии контактов GPIO (General Purpose Input/Output) исоответствующий драйвер. Спомощью этих контактов следующим этапом, помимо прочего, проверяется состояние кнопок устройства, нажатие которых определяет необходимость принудительной загрузки вDFU режиме (Device Firmware Upgrade mode режим обновления прошивки устройства или восстановления). Описание работы этого режима заслуживает отдельной статьи, поэтому небудем касаться его сейчас.

Представляя собой минималистичную разновидность базовой системы ввода/вывода (BIOS), Boot ROM выделяет соответствующие абстракции: подсистема задач (аналог процессов) икуча (heap). Ипроизводит ихинициализацию. Подсистема задач позволяет выполнять инструкции внесколько потоков, хотя эта возможность неиспользуется вBoot ROM.

Идем дальше: инициализация аппаратного обеспечения, специфичного для конкретной SoC. Для последних моделей iPhone приблизительный список таков:

  1. Инициализация драйвера контроллера питания

  2. Инициализация драйвера системных часов

  3. Инициализация контроллера прерываний

  4. Старт таймеров

  5. Настройка контроллера питания и GPIO контактов для конкретной платформы

Настройка необходимого для старта оборудования выполнена, изапущены основные подсистемы. Затем выполняется программная проверка принудительной загрузки вDFU режиме. Наэтот раз таймер наотслеживание удержания соответствующих кнопок задается программно, после чего снимаются ихсостояния, ивзависимости отрезультата выполняется сброс системы напоследующую загрузку вDFU режиме, либо происходит выборка устройства, скоторого дальше производить загрузку.

Процесс запуска заходит вбесконечный цикл, вкотором можно задержаться неболее двух итераций. Если установлен DFU флаг, товкачестве устройства загрузки выбирается режим восстановления поUSB, иначе будет произведена загрузка сустройства по-умолчанию для конкретной платформы (внашем случае NAND флэш память).

if (dfu_enabled)   boot_fallback_step = -1;while (1) {  if (!get_boot_device(&device, &options))    break;  process_boot(device, options);  if (boot_fallback_step < 0)    continue;  boot_fallback_step++;}reset();

Устройство может впасть вбесконечный цикл перезагрузки, если невозможно определить конфигурацию выборки дальнейшего загрузчика (такое может произойти только если оборудование физически повреждено). При возникновении любой другой проблемы, устройство будет переведено врежим восстановления поUSB. Отсюда следует, что при исправном оборудовании невозможно сделать изустройства кирпич.

Apple использует особый формат файлов для хранения примитивных исполняемых файлов IMG4 (четвертая версия). Онпредставляет собой закодированные поDER схеме объекты стандарта ASN.1.

sequence [   0: string "IMG4"   1: payload   - IMG4 Payload, IM4P   2: [0] (constructed) [          manifest   - IMG4 Manifest, IM4M      ]]
sequence [    0: string "IM4P"    1: string type    - ibot, rdsk, sepi, ...    2: string description    - 'iBoot-6723.102.4'    3: octetstring    - the encrypted/raw data    4: octetstring    - containing DER encoded KBAG values (optional)        sequence [            sequence [                0: int: 01                1: octetstring: iv                2: octetstring: key            ]            sequence [                0: int: 02                1: octetstring: iv                2: octetstring: key            ]        ]]

Активируется утилита управления устройствами (UtilDM Utility Device Manager), инициализируются ANC (Abstract NAND Chip) драйвер ипроизводится сброс регистров контроллера флэш памяти. Затем дается команда NAND контроллеру перевести устройство врежим чтения, после чего изего памяти постранично считывается загрузчик iBoot. Изпрочитанных байтов генерируется экземпляр структуры файла образа IMG4.
Экземпляр содержит заголовки, служебную информацию иуказатель насам образ впамяти. Дальше поэтому указателю происходит обращение, ивыгрузка образа вбезопасный буфер. Там выполняется парсинг ивалидация образа. Изтекущих параметров системы собирается специальный объект окружение (environment) исопоставляется схарактеристиками образа. Проверяются заголовки, манифест, сравниваются хэши, происходит проверка подписи образа попубличному ключу Boot ROM (Apple Root CApublic key).

Если все прошло успешно, тонаступает заключительный этап работы Boot ROM. Создается функция-трамплин, позволяющая выполнить безусловный переход кначалу iBoot. Поскольку никакая информация недолжна быть передана наследующую стадию запуска устройства, иневозможно былобы вернуться назад, перед прыжком функции-трамплина сбрасываются значения регистров, отключается кэширование, прерывания, таймеры ит.д.
iBoot начнет свою работу практически счистого листа, словно онпервый вэтой цепочке.

Наэтом все. Вследующей части мыпопробуем разобраться как работает второй этап загрузки iPhone iBoot.

Спасибо за внимание.


Источники:

Apple: Boot process for iOS and iPad devices
Apple: Hardware security overview
Design & Reuse: Method for Booting ARM Based Multi-Core SoCs
Maxim integrated: Power-on reset and related supervisory functions
The iPhone wiki
ARM: Documentation
Jonathan Levin: MacOS and *OS internals
Wikipedia
Алиса Шевченко: iBoot address space
Harry Moulton: Inside XNU Series
Ilhan Raja: checkra1n
Texas Instruments: Push-Button Circuit
iFixit: iPhone 12 and 12 Pro Teardown
Исходные коды SecureROM и iBoot, утекшие в сеть в феврале 2018 года

Подробнее..

Перевод Бешеный рендер в 64 ядра AMD Threadripper Pro 3995WX

08.03.2021 18:14:03 | Автор: admin

Когда AMD начала предлагать процессоры Threadripper с большим количеством ядер, единственным рынком, который потреблял столько, сколько производила AMD, был рынок графического дизайна компании, которые занимались визуальными эффектами и рендерингом; им понравились количество ядер, поддержка памяти, полосы PCIe и цена. Но если есть что-то ещё, повышающее производительность, то это само стремление к производительности Threadripper Pro.


Брррр вот во что превращается вычислительная графика

Есть ряд отраслей, о которых энтузиаст, глядя со стороны, может предположить, что CPU, вероятно, устарел в смысле применения в этих отраслях. Возникает вопрос, почему отрасль не перешла полностью на GPU?

Одна из основных причин машинное обучение. Несмотря на переход к выделенному оборудованию в этой отрасли и то, что многие крупные компании используют машинное обучение на GPU, большая часть машинного обучения сегодня по-прежнему выполняется на CPU. То же самое происходит с графикой и визуальными эффектами. Причина кроется в используемых программных пакетах и в самих программистах.

Разработка ПО для CPU проста, потому что именно ей обучают большинство людей. Пакеты оптимизации для CPU хорошо зарекомендовали себя, и они даже могут быть разработаны в имитационных средах, чтобы проводить инструктажи специалистов. CPU спроектирован, чтобы обрабатывать даже очень плохой код и вообще всё, что ему подают.

Вычисления на GPU, напротив, сложнее. Они не так сложны, как раньше, поскольку существует масса библиотек, которые позволяют компилировать для GPU, не зная слишком многого о компиляции, однако сложность заключается в архитектуре рабочей нагрузки, которая могла бы взять от GPU то, что он может предложить. GPU это массивный движок, который выполняет одну и ту же операцию с помощью сотен параллельных потоков одновременно у него также очень маленький кеш, операция доступа к памяти занимает много времени, а задержка скрывается за счёт того, что одновременно выполняется очень много потоков.

Если вычислительная часть программного обеспечения не подвержена такой нагрузке, например, эта часть структурно более линейна, то потратить полгода на его переработку для GPU это напрасная трата сил. Или даже если математика лучше работает на GPU, попытки перестроить 20-летнюю (или ещё более старую) кодовую базу для GPU всё равно требуют значительных усилий со стороны группы экспертов.

Вычисления на GPU идут в гору с тех пор, как я выполнял их в конце двухтысячных годов. Но факт остается фактом: всё ещё существует ряд отраслей, представляющих смесь производительности CPU и GPU. К ним относятся машинное обучение, нефтегазовая отрасль, финансы, медицина, и та сфера, на которой мы сегодня сосредоточимся, визуальные эффекты.

Проектирование и рендеринг визуальных эффектов это сложное сочетание специализированных программных платформ и плагинов. ПО, подобное Cinema4D, Blender, Maya и другие программы полагаются на GPU для показа частично отрисованной сцены, чтобы художники работали в режиме реального времени, также полагаясь на мощь одноядерной производительности, но большая часть вычислений для финального рендеринга будет зависеть от того, какие плагины используются для конкретного продукта.

Некоторые плагины имеют ускорение GPU, например Blender Cycles, и переход на ещё более ускоренную GPU рабочую нагрузку занимает некоторое время например. область, привлекающая большое внимание GPU, дизайн с ускоренной трассировкой лучей.

Всегда возникает вопрос о том, какой метод создаёт лучшее изображение: нет смысла использовать GPU, чтобы ускорить рендеринг, если процессор добавляет шум или портит изображение.

Скорее всего, киностудия предпочтёт медленный рендеринг более высокого качества на CPU, чем быстрый и шумный на GPU, или же, наоборот, рендеринг изображения в более низком разрешении, а затем и рендеринг более высокого класса с искусственным интеллектом.

Поставляющие продукцию для отрасли OEM-производители сообщили нам, что ряд студий прямо скажут: рендеринг их рабочего процесса на CPU единственный способ рендеринга. Другой аспект память: соответствующий задаче CPU может иметь от 256 ГБ до 4 ТБ DRAM, тогда как лучшие GPU имеют пропускную способность в 80 ГБ (и это очень дорогие графические процессоры).

Вот о чём я говорю: VFX-студии до сих пор предпочитают вычисления на CPU, и, чем таких вычислений больше, тем лучше. Когда компания AMD выпустила новые процессоры на базе Zen, в частности 32- и 64-ядерные модели, их сразу же резервировали как потенциальную замену Xeon, с которыми работали студии VFX.

В компонентах AMD внимание уделяется вычислениям FP ключевому элементу в дизайне VFX. С двумя ядрами на сокет в сочетании с большим количеством кеша на одно ядро, процессор AMD был лучшим в деле. Это означает, что, хотя первые многоядерные вычислительные компоненты обладали неоднородной архитектурой памяти, это не было большой проблемой, как в случае с некоторыми другими вычислительными процессами.

Ряд компаний VFX, насколько мы понимаем, сосредоточились на платформе AMD Threadripper поверх соответствующего EPYC. Когда оба компонента впервые появились на рынке, VFX-студиям было очень легко инвестировать в рабочие станции, построенные на базе Threadripper, тогда как EPYC больше предназначался для серверной стойки.

Посмотрим на Threadripper 3000 и EPYC 7002: есть 64 ядра, 64 полосы PCIe 4.0 и большой выбор. студии VFX тогда всё ещё предпочитали Threadripper в основном из-за того, что эти процессоры предлагали лучшую мощность в 280 Вт в чём-то, что могло бы легко прийти от системных интеграторов, таких как Armari. Эти интеграторы специализируются на high-desk и high-compute, они также запрашивали у AMD большего.

Сегодня компания AMD развернула платформу Threadripper Pro, удовлетворяющую некоторым из требований выше. Тогда как VFX всегда ориентирован на вычисления в ядре, TR Pro предоставляет удвоенную полосу PCIe, удвоенную пропускную способность памяти, поддержку до 2 ТБ памяти, а также поддержку от администратора-профессионала.

Линии PCIe могут быть расширены до локального хранилища (которое всегда важно в VFX), а также больших RAM-дисков; поддержка администратора через DASH помогает поддерживать управление системами компании. AMD Memory Guard также входит в линейку Pro, которая создана, чтобы обеспечивать полное шифрование памяти.

Помимо работы с VFX компания AMD мировой лидер в области вычислений с помощью TR Pro в проектировании продуктов с помощью Creo, 3D-визуализации через KeyShot, в области проектирования архитектурных моделей с помощью ПО Autodesk Revit, а также в областях Data Science, таких как анализ массивов данных о нефти и газе, где наборы данных возрастают до сотен гигабайт и требуют существенной вычислительной поддержки.

Threadripper Pro против Workstation EPYC (WEPYC)

Глядя на преимущества, которые дают эти новые процессоры, становится ясно, что они скорее компоненты EPYC в стиле рабочей станции, чем "усовершенствованные" драйверы Threadripper. Вот объясняющая таблица:

Чтобы получить (начиная с EPYC) эти новые компоненты, всё, что AMD нужно было сделать, это поднять TDP до 280 Вт и урезать поддержку DRAM. Если начинать с базового Threadripper, есть 34 существенных изменения. Так почему же название по-прежнему Threadripper Pro, а не Workstation EPYC?

Чтобы ответить на этот вопрос, снова вернёмся в студии VFX. Когда они уже купились на брендинг и образ мысли Threadripper, сохранить название компонентов Threadripper значит, помочь сгладить переход. Как было сказано, они предпочитают Threadripper, а не EPYC (из того, что сказали нам), и поэтому сохранение названия означает, что не нужно никого переучивать.

Кроме того, линия процессора EPYC несколько изломана: есть стандартные версии, высокопроизводительные модели H, высокочастотные модели F и серия заказных конструкций под B, V, другие серии для конкретных клиентов. Сохраняя название Threadripper Pro, AMD сохраняет всё под одним началом.

Предложения Threadripper Pro: от 12 до 64 ядер

В середине прошлого года AMD анонсировала эти процессоры, а также Lenovo Thinkstation P620 как платформу их запуска. По моему опыту, линейка Thinkstation очень хорошо спроектирована, и сегодня мы тестируем наш 3995WX в P620.

TR Pro анонсировали вместе с Lenovo, и мы не были уверены, что Threadripper станет доступен какому-то другому OEM-производителю. Мы спросили об этом самих OEM-производителей в том же году, ещё до того, как узнали, существует ли TR Pro на самом деле; они заявили, что AMD даже не отметил платформу в своём плане развития, о котором мы тогда рассказывали.

С тех пор мы узнали, что у Lenovo был эксклюзивный срок в полгода; информацию предоставили другим производителям (ASUS, GIGABYTE, Supermicro) только после того, как было объявлено об этом.

В связи с этим AMD объявила, что Threadripper Pro выходит на рынок розничной торговли как для других OEM-производителей, которые будут проектировать системы, так и для конечных пользователей, которые будут собирать свои системы.

Несмотря на использование того же сокета LGA4094, что и у другие процессоров Threadripper и EPYC, TR Pro заблокируют на материнских платах WRX80. На данный момент нам известно о трёх моделях, например Supermicro и GIGABYTE, и об ASUS Pro WS WRX80E-SAGE SE Wi-Fi, которая у нас была, однако мы не смогли её протестировать.

Из четырёх перечисленных выше процессоров три лучших идут в продажу. Стоит отметить, что только 64-ядерный процессор поставляется с 256 МБ кеша L3, тогда как 32-ядерный поставляется с 128 МБ L3.

AMD придерживается такой архитектуры, что в этих чиплетах (chiplet) используется только абсолютно необходимое количество наборов микросхем, кеш L3 на одно ядро, а также 8 ядер на набор микросхем (в линейке продуктов EPYC дело обстоит немного иначе). Четвёртый процессор, 12-ядерный, по-видимому, является специфическим процессором, он создан только для OEM-производителей готовых систем.

Threadripper Pro против всех

Эти предложения Threadripper Pro созданы конкурировать с двумя сегментами рынка: во-первых, с самой AMD, демонстрирующий высокую производительность всем пользователям профессиональных систем высокого класса, построенных на аппаратном обеспечении первого поколения Zen.

Второе предложение нацелено на пользователей рабочих станций Intel с односокетным Xeon W (который имеет 28 ядер) либо на пользователей двухсокетной системы Xeon, которая дороже или которая потребляет намного больше энергии просто потому, что она двухсокетная, но при этом архитектура памяти системы неоднородная.

У нас есть почти все системы (нет 7702P, но есть 7742), и на самом деле это единственные процессоры, которые следует учитывать, если 3995WX в вашем случае один из вариантов:

Intel достигает максимума на 28 ядрах, и обойти его невозможно. Технически у Intel есть линейка процессоров AP до 56 ядер, однако это для специализированных систем, а для тестирования нам не отправили ни одного процессора этой линейки. Кроме того, это $ 20 000+ на один процессор, а также два процессора в одной системе, которые прикрепили болтами в одной упаковке.

Лучшее оборудование AMD это Threadripper, лучший доступный процессор EPYC версий 2P. Самым лучшим здесь был бы 7702P, вариант с одним сокетом и по гораздо более конкурентоспособной цене, однако у нас для целей тестирования его нет; вместо него у нас есть AMD EPYC 7742 версия с двумя сокетами, но с несколько большей производительностью.

Мы должны поблагодарить следующие компании за то, что они любезно предоставили оборудование для наших многочисленных испытательных стендов. Кое-какого железа на этом стенде нет, но оно используется в других тестах.

Пользователи, заинтересованные подробностями нашего текущего пакета эталонных тестов CPU, могут обратиться к нашей статье #CPUOverload, которая охватывает темы автоматизации эталонных тестов, а также рассказывает о том, что работает с нашим пакетом и почему.

Мы также сравниваем гораздо больше показателей, чем показано в типовом обзоре, все показатели вы можете увидеть в нашей базе данных эталонов. Мы называем эту базу Bench, также в верхней части [в оригинальном обзоре на английском языке] есть ссылка на случай, если база понадобится вам. чтобы сравнить какие-то процессоры позже.

Узнайте подробности, как получить Level Up по навыкам и зарплате или востребованную профессию с нуля, пройдя онлайн-курсы SkillFactory со скидкой 40% и промокодомHABR, который даст еще +10% скидки на обучение.

Другие профессии и курсы
Подробнее..

Входной билет в NVMe театр тестирование младшего SSD Kingston NV1

04.05.2021 10:05:07 | Автор: admin
Привет Хабр! Популярность внутренних SSD-накопителей постоянно растет. Покупатели на замену традиционным HDD выбирают для системы SSD диски. Правда, не все готовы тратить десятки тысяч рублей ради запредельных скоростей чтения и записи. Kingston может предложить выход доступный SSD NV1.



Развитие технологий хранения на микросхемах памяти напоминает множество цикличных поворотов. Сначала дорогая технология 1-битовых (SLC) ячеек отпугивала массовый рынок своей ценой и малыми емкостями. Позже SLC трансформировались в MLC ячейки (2-битовые). Емкость SSD увеличилась, а стоимость упала, но все еще недостаточно сильно. Тогда в дело пошли TLC ячейки с 3 битами. А чуть позже замаячили и 4-битные ячейки под названием QLC.
Такое разнообразие типов памяти приводит к возможности конечному покупателю выбирать модель SSD исходя из своих финансов.



Новинка Kingston NV1 представлена в трех размерах от 500 ГБ до 2 ТБ и все они выполнены в форм-факторе М.2 2280, оснащены интерфейсом подключения PCI Express 3.0 x4 с протоколом NVMe 1.3. Скоростные характеристики не зависят от размера SSD и составляют до 2100 МБ/с на чтение, и до 1700 МБ/с на запись.

  • 500 ГБ: 5 мВт (в режиме ожидания) / 205 мВт (средняя) / 1,1 Вт (макс.) при чтении / 3,3 Вт (макс.) при записи;
  • 1000 ГБ: 5 мВт (в режиме ожидания) / 220 мВт (средняя) / 1,1 Вт (макс.) при чтении / 3,3 Вт (макс.) при записи;
  • 2000 ГБ: 5 мВт (в режиме ожидания) / 340 мВт (средняя) / 1,1 Вт (макс.) при чтении / 3,3 Вт (макс.) при записи;

Ресурс накопителей: 500 ГБ 150 TBW, 1000 ГБ 240 TBW, 2000 ГБ 480 TBW. Заявленный срок гарантийного обслуживая 3 года.



Ядром любого NVMe накопителя является контроллер. Для Kingston NV1 нет четких правил в выборе контроллера, главное, чтобы итоговая комбинация контроллера+памяти выдавала заявленные характеристики. В нашем случае центром SSD служит микросхема Phison PS5013-E13. Данный вид контроллера Drammless, т.е. для его функционирования не используется внешняя микросхема кеш-памяти. Всего же он поддерживает 4 канала и 3D TLC/QLC NAND память.



В комплект поставки входит только сам SSD NV1. Накопитель сконструирован в распространенном форм-факторе M.2 2280 и подойдет для установки в ПК и ноутбуки.



Стандартное форматирование в среде Windows оставляет для пользователя 1,81 ТБ свободного пространства. Схема расположение NAND памяти одностороннее, а сам SSD позволяет на него установить дополнительное охлаждение, однако после всех тестов вы поймете почему это бессмысленно.

Типы NVMe SSD


Сейчас используется четыре типа ячеек для создания архитектур SSD. SLC ячейки полностью исчезли из потребительского сегмента твердотельных накопителей. MLC постепенно теряет позиции, а бурное внедрение и развитие наблюдается за TLC/QLC памятью. Чтобы понять, через какие повороты пришлось пройти разработчикам памяти, вернемся к истокам. Изначально используемая SLC память обладала идеальными характеристиками, если бы не максимальный доступный размер устройств: 100-200+ ГБ SSD ценой в несколько сотен долларов не способствует продажам. MLC и последующие архитектуры были нацелены на увеличение объема хранения, пусть ценой падения скорости записи.



Упрощенная схема распределения выглядит следующим образом. В SLC запись происходит максимально быстро из-за 1-уровневого доступа. Для остальных типов памяти придумали режим SLC кеша, чтобы компенсировать недостатки.



Пока в системе остаются пустые ячейки, запись происходит по верхам, т.е. в 1 бит. Таким образом, скорость записи достигает максимальных значений, но только на определенном промежутке доступного и свободного места. Далее SSD (если объем данных смог поместиться в SLC кеш) постепенно проверяет доступность свободных бит и автоматически распределяет данные. Мы не будем подробно вдаваться в тонкости, а лишь посмотрим на SSD с обывательского уровня. Если SLC кеша недостаточно, то скорость записи сильно падает, иногда в 2 и более раз.

Естественно, увеличение битности ячеек позволяют производителям выпускать менее дорогие SSD. Далеко не всем потребителям, особенно в домашних ПК и ноутбуках, нужны скорости SLC. Поэтому повышение битности естественный путь развития. И когда различные типы SSD выпущены в массы, возник вопрос об оптимизации и поиска очередного метода удешевления.



На заре становления SSD производители за неимением ничего иного выбирали контроллеры с 4 и более каналами для доступа к ячейкам. Достижению высокой и главное постоянной скорости способствовал тип ячеек, наличие кеш-памяти у контроллера и канальность. Это абстрактный пример логической схемы SLC SSD в начале пути развития технологии. А далее нас ждала схватка между емкостью/ценой и скоростью.



За счет битности и плотности ячеек удалось увеличить емкости без резкого падения производительности. Количество каналов и размер кеша определялись производителем и часто использовалось от 4 до 8 каналов. Типичное подключение могло использоваться и на MLC и на TLC памяти.



В последующих открытиях удешевления производства компании разработали несколько планов Б. Комбинируя типы памяти (MLC/TLC/QLC), наличие или отсутствие выделенной кеш-памяти, количество каналов (одна из разновидностей SSD с 4 чередующимися каналами, когда контроллер последовательно через 1 канал работает сначала с 1 потом 2 блоками) производители достигали свои цели: предложить конечному покупателю ассортимент различных SSD с характеристиками от начального до High-End уровня.

Методика тестирования





Типичный сценарий использование SSD это более 80% времени работы тратится на чтение данных. Запись обычно происходит реже. В повседневном использовании SSD должен отрабатывать различные не серверные задачи и тем более нет смысла использовать бытовой SSD в качестве места хранения SQL баз. Поэтому в перечне приложений мы отдаем предпочтение распространенным программам для тестирования потребительских SSD. Это AS SSD Benchmark, CrystalDiskMark, HD Tune Pro 5.75 и PCMark 10 Storage.

Используемая конфигурация ПК:
Maximus XI Hero (Wi-Fi), процессор Intel Core i7 9900K, встроенная видеокарта Intel, 64-Гб памяти DDR4-3200 и операционная система Windows 10 x64.

Результаты тестирования


AS SSD Benchmark

  • Тестирование проводилось данными объемом 10 ГБ;
  • Тест последовательного чтения / записи;
  • Тест случайного чтения / записи к 4 Кб блоков;
  • Тест случайного чтения / записи 4 Кб блоков (Глубина очереди 64);
  • Тест измерения времени доступа чтения / записи;
  • Итоговый результат в условных единицах;
  • Copy Benchmark оценивает скорость работы и затраченного на это времени при копировании разных групп файлов (ISO образ, папка с программами, папка с играми).




CrystalDiskMark
  • Тестирование проводилось с 5 повторениями, каждый объемом 16 ГБ и 1 ГБ.
  • Последовательное чтение/запись с глубиной 8.
  • Последовательное чтение/запись с глубиной 1.
  • Случайное чтение/запись блоками по 4 кб с глубиной 32 и 16 потоков.
  • Случайное чтение/запись блоками по 4 кб с глубиной 1.






HD Tune Pro 5.75
  • Линейная скорость чтения и записи блоками 512 Кбайт.
  • Время доступа.
  • Расширенные тесты чтения и записи










PCMark 10 Storage

  • Quick System Drive Benchmark: короткий тест, эмулирующий легкую нагрузку на систему хранения. Используются наборы тестов, повторяющие реальные действия системы и программ с накопителем;
  • Data Drive Benchmark: повторяет нагрузку на систему хранения в виде наборов тестов для NAS, (хранение и использование файлов различного типа).






Нагрев при последовательной записи







Обычно проблема перегрева NVMe SSD накопителей стоит достаточно остро, особенно в стесненных условиях эксплуатации: в ноутбуках, в Mini PC, под видеокартами и т.п. Решение есть, и оно на поверхности. Мы либо задействуем радиаторы материнской платы, либо покупаем отдельный радиатор благо их достаточно на любой цвет и вкус. Радиатор в компьютере допустим при наличии свободного места над SSD, а в ноутбуках с местом все плохо. Причем чем новее ноутбук, тем меньше места оставляет производитель. Для Kingston NV1 проблемы с перегревом нет. При постоянной записи температура накопителя не превышает 45С в плате переходнике без дополнительного обдува. Установим SSD в ноутбук и повторим тест.



Температура поднялась до 56С, но все еще далека от критической. Таким образом обнаружилась еще одно неочевидное достоинство NV1 возможность установки SSD в любое стесненное пространство.

Выводы





Kingston SSD NV1 это доступный и холодный SSD для вступления в группу NVMe поклонников. С каждым годом М.2 устройства получают большое распространение, и последующий апгрейд старого ПК или ноутбука обязательно приведет Вас к устройствам М.2. А когда потребителю не требуются скорости сверх 2 ГБ/сек можно учится экономить. Отказ от 8 и более канального доступа, Dram-less конфигурация не приводят к драматическим результатам тестирования, наоборот, NV1 в категории записи выглядит весьма убедительно.

А что же с новой криптовалютой? Криптовалюта Chia уже повлияла на спрос HDD и SSD. Цены взлетели на 30-300% и наша новинка прекрасно вписывается в список подходящих SSD.



SSD-накопители NV1 уже в продаже в магазинах-партнерах:
Citilink.ru
Regard.ru
OnlineTrade.ru

Для получения дополнительной информации о продуктах Kingston Technology обращайтесь на официальный сайт компании.
Подробнее..

Qomu полноценная система на кристалле размером с ноготь

18.12.2020 18:13:39 | Автор: admin

Миниатюризация в электронике достигла весьма впечатляющих результатов. На днях была представлена система на кристалле (SoC), Qomu, размером не больше ногтя. Эта плата часть семейства Tomu, миниатюрных плат, предназначенных для подключения к USB-портам ПК и ноутбуков. При этом у разных плат различная специализация.

Qomu, например, представляет собой SoC c FPGA, специализирующуюся на машинном обучении, эмулировании процессоров и создании кастомной схемотехники. FPGA можно запрограммировать на выполнение конкретной задачи, затем модифицировать прошивку для реализации уже другой задачи. Qomu способна на все это, будучи весьма миниатюрной платой.


По словам разработчиков, QuickLogic EOS S3 на Qomu включает MCU Arm Cortex-M4F и встроенную FPGA (eFPGA). Соответственно, из системы можно сформировать, например, классификатор ускоренного машинного обучения или кастомную схему для нового периферийного устройства. Девайс совместим с любыми ПК и ноутбуками с USB Type-A. Благодаря небольшому размеру разработчик может взять плату с собой куда угодно места она не занимает вообще.

Важно отметить, что это open-source инструмент, который можно изменять так, как нужно разработчику.

Характеристики системы:

  • QuickLogic EOS S3 SoC
  • Arm Cortex-M4F MCU вплоть до 80 МГц с 512 КБ системной памяти.
  • eFPGA с 2,400 логическими ячейками и 64 Кб ОЗУ с количеством RAM/FIFO контроллеров вплоть до 8.
  • Два выделенных множителя.
  • 16-канальный DMA для передачи данных в пределах SoC.
  • Конфигурируемый SPI (контроллер и периферия) и I2C интерфейсов контроллеров.
  • Ультранизкое энергопотребление в W.
  • 16 Мбит flash.
  • 4 емкостных тач-пада.
  • Три светодиода (R, G, B).


А еще есть Somu и Tomu


Да, кроме платы, которая описана выше, еще есть ее родственники.

Somu


Somu это ключ безопасности, который можно использовать вместе для входа в аккаунты Google, Twitter, GitHub с двухфакторной аутентификацией. Собственно, использовать этот ключ можно с любыми учетками, где есть двойная аутентификация.

Устройство подключается к USB, где его можно и оставить, если есть другие свободные порты. Таким образом, можно избежать опасности забыть девайс где-либо.


Плата представляет собой надежный FIDO2 ключ, который беспроблемно работает практически со всеми сервисами. Поскольку FIDO2 / WebAuthn сейчас стали веб-стандартами, то проблем с использованием девайса не будет.


Кстати, Somu открытый девайс, как ПО, так и железо. Его при необходимости можно модифицировать. Работает он практически на всех платформах и совместим с большинством браузеров. При необходимости ключ можно закрыть, обезопасив себя от физических атак.

Характеристики:

  • Поддерживаемые протоколы: FIDO2, U2F
  • Совместимые ОС: Linux, Microsoft Windows, Mac OS X, Chrome OS
  • Совместимые браузеры: Chrome, Firefox, Edge, поддержка Safari вскоре появится (GA in MacOS Catalina)
  • Secure Processor: STM32L432KC (сTRNG, изолирование ключей, два уровня locked flash)
  • Крипто алгоритмы: ECC P256
  • Host Interface: USB-A
  • Обратная связь: RGB LED
  • Размер: 0.5 x 0.5 x 0.1 inches (13 x 13 x 2.4 mm)
  • Вес: 3 г

А еще можно не бояться стирать ключ в машинке разработчики говорят, что он это выдерживает без проблем.

Tomu

Наконец, еще один интересный представитель семейства Tomu, ARM-плата, которая тоже подключается к USB-порту и настолько миниатюрна, что почти полностью умещается внутри него.


Характеристики

  • Процессор: Silicon Labs Happy Gecko EFM32HG309
  • Производительность: 25 MHz ARM Cortex-M0+
  • ОЗУ: 8 KB
  • Память: 64 KB Flash
  • Подключение: USB 2.0 FS
  • Кнопки: 2
  • LEDs: 2 (red + green)

Подробнее..

Модульный открытый ноутбук для параноиков начали рассылать заказчикам

13.04.2021 00:19:36 | Автор: admin

Около года назад на Хабре появилась статья об открытом в плане железа и ПО модульном ноутбуке MNT Reform, который предназначается для пользователей, которым крайне важна сохранность персональных данных. Это устройство было даже названо ноутбуком для параноиков, хотя, конечно, это не официальное название.

Тогда, в мае прошлого года, была запущена краудфандинговая кампания. Она собрала необходимые для производства устройства средства, и сейчас авторы объявили о старте отправки ноутбука заказчикам. Первые 25 устройств отгружены покупателям из ЕС, своей очереди ждут еще 450 ноутбуков их отправят в ближайшее время. Что собой представляет это чудо техники?

Характеристики



  • Процессор: 4-ядерный ARM Cortex-A53 (1.5 GHz) NXP/Freescale i.MX8MQ. Как процессор, так и память съемные, модуль выполнен в форм-факторе SO-DIMM.
  • ОЗУ: 4 GB LPDDR4.
  • Видеочип: Vivante GC7000Lite GPU. Поддержка OpenGL 2.1, ES 2.0, драйвер из основной ветки ядра Linux.
  • Дисплей: Full HD (1920x1080 pixels) 12.5" IPS eDP, который подключается через интерфейс MIPI-DSI. Есть еще совсем миниатюрный 128x32px OLED экран для вывода системных сообщений.
  • Порты: 3x USB 3.0 (Type-A), Gigabit Ethernet port. miniPCIe Wi-Fi.
  • Накопитель: Internal M.2 M-key socket for NVMe SSD, есть слот для карт памяти SD.
  • PCIe: 1x miniPCIe socket (PCIe 2.0 1x), 1x M.2/NGFF socket M-key (PCIe 2.0 1x)
  • Клавиатура: механическая клавиатура с Kailh Choc Brown Switches и подсветкой.
  • Трекбол (опционально): USB-трекбол с 5 механическими переключателями.
  • Трекпад: ну, он есть.
  • Корпус: модульный корпус из анодированного алюминия. Нижняя крышка выполнена с использованием полупрозрачного пластика.
  • Аудио: Wolfson WM8960 ADC/DAC.
  • Камера: встроенной нет (для параноиков же, зато есть MIPI-CSI коннектор.
  • Батарея: съемные ячейки 18650, 12 Ah/3.2 V. Их хватает примерно на 5 часов работы.
  • Системный контроллер: NXP LPC11U24 ARM Cortex-M0.
  • ОС: Debian GNU/Linux 11, Linux 5.x.
  • Размеры: 29 x 20.5 x 4 см.
  • Вес: ~1.9 кг.

А теперь смакуем подробности



Батарея. О ней стоит поговорить еще раз. Дело в том, что использование открытых банок 18650 беспроигрышный вариант. Да, это не плоская батарея, но зато в любой момент прохудившийся элемент можно заменить на свежий, не опасаясь блокировки контроллера или любых других непрятностей.


Материнская плата. Ее основное достоинство возможность подключения системы на модуле (SoM). Как и говорилось выше, модуль с процессором, видеочипом и ЗУ вставляется в материнку как SO-DIMM. Еще один положительный момент для подключения дисплея не нужен HDMI/DisplayPort. Вместо этого используется MIPI DSI --> eDP конвертер.


SoM. Здесь разработчики не изобретали велосипед, а использовали систему на модуле от Boundary Devices. Кроме уже озвученных элементов, SoM включает USB и PCIe контроллеры. Если есть возможность спроектировать собственный модуль без проблем.


Клавиатура. Она необычная, особенно непривычен небольшой пробел. Кому-то, возможно, такое решение покажется удобным. Над модулем клавиатуры находится небольшой экранчик, вывод информации на него модифицируется т.е. можно выбирать, какие статусные сообщения выводятся.


Дисплей. Ничего необычного, это 12.5" IPS eDP (embedded DisplayPort) панель с FullHD-разрешением.


Трекбол и тачпад. Выше было указано, что трекбол опциональное решение. Можно установить либо его, либо тачпад.

Корпус. В качестве нижней крышки используется полупрозрачный пластик, через который видна начинка.

Все идеально?


Не совсем. С ноутбуком все хорошо, кроме одного производительности. Процессор, установленный в системе, несколько быстрее, чем Allwinner A64, на котором основана система ноутбука PineBook Linux стоимостью в $100. Но вот уже Rockchip RK3399 выигрывает в производительности. Этот чип стоит в Pinebook Pro за $220. Ну и, конечно, процессор модульного ноутбука безбожно отстает от любых других чипов, установленных в более-менее современных ноутбуках с Windows или Linux OS.

Еще один недостаток стоимость девайса. MNT Reform DIY Kit, набор для самостоятельной сборки ноутбука, стоит $999. Максимальная конфигурация с 1 TB NVMe SSD, беспроводным модулем mPCIe Wi-Fi, мануалом и прочими плюшками стоит $1500.

Дороговато, конечно, но кампания на СrowdSupply собрала $388 291 при запланированных $115 000.

По словам разработчиков, MNT Reform представляет собой:
  • Почти полностью открытый ноутбук, который можно модифицировать как душе угодно, заменять сломанные модули или менять устаревшие компоненты на более производительные/функциональные.
  • Систему с защитой персональных данных. В ноутбуке нет камер, микрофонов, WiFi можно отключать. При необходимости персональные данные можно хранить на SD-карте. Есть и шифрование жесткого диска с LUKS.
  • Печатную машинку, которую можно использовать для офисных целей. Любые офисные программы, браузер и т.п. работают без проблем.
  • Промышленную систему. Благодаря чипсету ноутбук можно использовать в качестве промышленной рабочей лошадки.
  • Платформу для разработки ARM 64-bit ПО. Ну, здесь и так все понятно.
  • Обучающую систему. MNT Reform можно использовать в качестве базы для обучения принципам работы железа, ПО, защиты информации и т.п. Подходит и детям, и взрослым.

Официальная страница ноутбука вот здесь. Кроме базовой информации, ресурс приводит таблицу со сравнением MNT Reform с другими системами.

Подробнее..

Почему я не покупаю новый ноутбук, а работаю на Sony Vaio семейства SVE c 2013 года

19.01.2021 14:16:27 | Автор: admin

Статья написана на Sony Vaio SVE15 2013 года
Эта статья не то чтобы ответ на пост Как и почему я перестал покупать новые ноутбуки, а скорее размышления на эту тему. С подробной аргументацией, почему Sony Vaio SVE15 или SVE17 отличный вариант не только для своего времени, 2013-2014 гг., но и для современного пользователя.

Сразу скажу, что за несколько лет я перепробовал большое количество моделей ноутбуков от самых разных производителей. Мое хобби ремонт электроники, так что отремонтированные ноутбуки (много десятков, если не больше) я оценивал с точки зрения замены своего старого. Среди этих устройств были весьма современные. И все же альтернативы я не нашел, более того, искать перестал и в ближайшие несколько лет менять ничего не буду. И вот почему.

Как и почему я приобрел Sony Vaio SVE17 в первый раз


Устройство от Sony, насколько я помню, мой второй или третий ноутбук. До этого были десктопы. Потом, когда начались поездки по своей стране и миру (не сказать, чтобы прямо колесил по всем городам и весям, но время от времени приходилось), пришло понимание, что нужен ноутбук.

К сожалению, я не помню свои первые ноутбуки. Что это были за модели, каких производителей? Один, вроде бы, базовый ASUS года 2011-го. Подробностей не помню. Возможно, потому, что воспринимал его лишь как рабочий инструмент, а не как НОУТБУК. Помню только, что первый проработал достаточно долго, потом я его отдал матери. Второй пару лет, и потом у него начались проблемы с пластиковым корпусом, который стал трескаться в самых неожиданных местах. И не по моей вине я к технике отношусь бережно. Да и вообще он не был особенно быстрым, поскольку я экономил при покупке, мне нужна была почти что печатная машинка, плюс возможность серфинга, и только.

Со временем количество задач, которые нужно было решать при помощи ноутбука, росло, прожорливость приложений увеличивалась. И я решил: Хватит это терпеть! И в один прекрасный день я осознал, что мне нужен новый ноутбук. Я отправился в близлежащий магазин, где и приобрел его свой Sony Vaio SVE17. Купил потому, что, во-первых, соотношение цена/качество были отличными, во-вторых, он выглядел просто шикарно.


Характеристики:

  • Диагональ экрана 17 дюймов.
  • Процессор Intel Pentium (взял бюджетный вариант, да).
  • ОЗУ 8 ГБ DDR 3.
  • 1 порт USB 3.0, 3 USB 2.0.
  • HDMI, VGA.
  • Ethernet, WiFi, Bluetooth.
  • DVD-привод.
  • Батарея около 2-3 часов.

Купил его примерно за $350. Были в том магазине старшие братья с Intel Core i3, i5, i7, клавиатурой с подсветкой и т.п. Но мне нужен был не очень дорогой и в то же время надежный ноутбук, который бы просто работал. Спектр задач, которые нужно было закрывать с его помощью в основном, редактирование документов, простейшая работа с графикой, просмотр видяшек с YouTube, работа с FTP и Wordpress.

О покупке ни разу не пожалел. Работал как часы, причем много лет.

Плюсы перечислил выше, но коротко перечислю еще раз:

  • Не глючит, проблем не было вообще никаких.
  • Выдержал множество поездок, была пара падений (правда, с небольшой высоты).
  • Выдерживает и жару в 45 градусов и холод.
  • Рабочая лошадка, которая делает то, что должна.
  • Шикарно выглядит, вызывая даже во время работы положительные эмоции. Может, это только у меня так, но вряд ли.

Но есть еще пара дополнительных плюсов:

  • Ноутбук очень просто разбирается. Пластик немного хрупкий, но ничего критичного.
  • Процессор съемный, а не распаянный на плате. Так что можно апгрейдить при необходимости.
  • Два слота ОЗУ, оперативная память тоже не распаяна на плате.
  • Относительно просто менять графический чип, если выходит из строя (об этом поговорим дальше, хотя и немного).

Недостатки:

  • Тяжелый и большой. Мне тогда хотелось приобрести 17-дюймовый ноутбук и я его купил. Каждый его лишний грамм потом прочувствовал во время поездок, но не жаловался. Потом уже решил, что нужно было купить 15-дюймовый аналог, но на тот момент ничего не менял.
  • Греется, если регулярно не чистить. Собственно, ноутбук нужно регулярно чистить и менять термопасту, это знаем все мы. Sony Vaio очень требователен к отсутствию пыли в кулере начинает греться. В моделях с dedicated графикой (а у меня был со встроенной) это часто приводит к проблемам в пайке шаров, после чего графика умирает, так что нужен реболлинг или замена (прогрев в Sony Vaio этого семейства не помогает).

Дальнейшая история ноутбука


С течением времени я немного модернизировал девайс:

  • Через пару лет убрал DVD, поставив адаптер для SSD. Накопитель поставил небольшой, 128 ГБ, исключительно для ОС. Это сразу же дало огромный прирост в производительности.
  • Добавил 8 ГБ ОЗУ (на материнской плате 2 слота, добавил 8 ГБ одной планкой). Производительность выросла еще больше, открывал вкладки в браузере, не считая.
  • Подключил два 27-дюймовых монитора от LG при помощи HDMI и VGA. У одного из мониторов, купленных с рук, был поврежден HDMI-вход, поэтому решение было именно таким.

В середине 2019 года я решил заменить Intel Pentium на Intel Core i5. Здесь чуть подробнее, так что отдельным пунктом. Это был неудачный опыт. Как оказалось, если заменить Intel Pentium на Intel Core i3, i5, i7, то работать все это будет, но всего 30 минут. Ровно через полчаса ноутбук выключается. Возможно, кто-то в курсе этой проблемы, но на момент, когда я заменил процессор, информации относительно этого апгрейда в сети было немного, так что пару дней я провозился, пока не понял, что речь в аппаратной несовместимости. Устанавливать можно лишь Pentium 2020M и 2030M. Кстати, я читал статью, автор которой решил проблему с несовместимостью, запуская при помощи планировщика гибернацию каждые 29 минут с мгновенным выходом из нее. Для пользователя все проходит незаметно, а ноутбук работает, не выключаясь каждые полчаса. Этот пользователь установил себе i7 и радовался жизни.

Но меня такой вариант не устраивал, поэтому я решил продать свой Sony Vaio.

Прощай, старый друг


Просмотрев цены на эту модель на eBay, я с удивлением увидел, что они не изменились с момента покупки. Более того, стоимость, фактически, повысилась: бывшие в употреблении Sony Vaio SVE17 продавались по той же цене, по которой я изначально этот ноутбук купил.

У топовых моделей цена так и вовсе поднялась раза в два.


Это пример текущей выдачи на eBay по запросу Sony Vaio SVE17. Обратите внимание на количество фолловеров (seguidores). На этот товар по такой цене есть спрос

В общем, я выставил свой ноутбук сначала за 400 евро ни на что особенно не надеясь. Но, к моему удивлению, уже на второй день после размещения лота на eBay стали поступать предложения о покупке ноутбука по более низкой цене. Правда, покупатели были из других стран, а мне не хотелось отправлять такой тяжелый ноутбук куда-то очень далеко. Поэтому я подождал, и где-то через дней пять получил предложение от покупателя из своей страны. Мы чуть поторговались и в итоге ноутбук ушел новому владельцу за 350 евро.

Я его продал в той же конфигурации, в которой купил изначально с 8 ГБ ОЗУ и DVD-приводом. Забыл сказать, что состояние корпуса ноутбука было неплохим, но оставляло желать лучшего: мелкие царапинки, немного стертая в паре мест эмаль и небольшой скол на углу.

Что потом?


На полочке у меня было несколько отремонтированных ранее ноутбуков других производителей. Еще до того, как продать Sony Vaio, я решил использовать одну из моделей от ASUS, 2017 года. У него еще оставался VGA-порт, был и DVD-привод, так что я надеялся на то, что смогу использовать этот ноутбук вместо Sony Vaio.

С конфигурацией у него все было хорошо, включая выделенную графику от Geforce и Intel Core i5 (поколение не помню). Единственной его проблемой было отсутствие второго слота RAM, но я решил, что 8 ГБ мне хватит, так что установил его в качестве рабочего инструмента, подключив к своим двум мониторам.

Это было ошибкой, поскольку с момента, когда 8 ГБ мне хватало, сильно потяжелели офисные приложения и мессенджеры. У меня обычно открыт WhatsApp и Telegram на одном мониторе, на втором офисный пакет, браузер с горой вкладкой и еще пара приложений. В общем, даже с SSD этот ноутбук работал заметно медленнее Sony Vaio. Если открываешь ноутбук время от времени, с этим можно мириться. Но если это твой главный рабочий инструмент, за которым ты проводишь много часов в сутки то даже небольшие проблемы раздражают и напрягают.


Пример платы, где без BGA-станции ничего не проапгрейдишь. Да и с ней смысла немного
Понятно, что можно было все оптимизировать. Как советовал автор статьи, упомянутой в самом начале, можно и приложения откатить до более старых версий, которые работают быстрее. Но тогда возникает проблема совместимости что-то начинает глючить, что-то отказывается работать вообще, какие-то программы начинают конфликтовать, отключаются плагины в браузерах и т.п. И это можно решить, но требуется время, которого и так катастрофически не хватает.

Вариант решения с экономий времени не мучиться, а купить современный ноутбук с DDR4, i7 и прочими нужными и полезными элементами. Но здесь уже возникает вопрос цены и актуальности такой покупки. Платить 500-600-1000 евро очень не хотелось. Я понимал, что купив ноутбук сейчас за 600 евро, я получу небольшой прирост производительности и скорости работы, но уже через полгода стоимость устройства составит 300-400 евро. Повторения истории с ценой, как в случае Sony Vaio я не ждал.

На полочке были и другие ноутбуки, как и говорилось выше. Но, поскольку большинство были новее, чем Sony Vaio, у многих не было VGA, у большинства отсутствовал DVD-привод, что не давало возможность добавить SSD. А у каких-то был только SSD формата М.2 без возможности добавления обычного SATA-диска. Поэтому ни один не подходил для замены моей рабочей лошадки.

И здравствуй, старый новый друг


Мучился я недолго стал искать Sony Vaio с дефектами на местной онлайн-барахолке в работе и через несколько дней нашел SVE15 с Intel Core i5, dedicated видео чипом и 8 ГБ ОЗУ. Проблема ноутбук перезагружался. Включается, мигает экраном и вырубается. Я решил, что это проблема с BIOS или мосфетами линии питания, и решил рискнуть, приобретя этот ноутбук. Обошелся он мне всего в 60 евро.

Починить его удалось в тот же день, перепрошив BIOS. Проблема оказалась именно в нем. Как я подозреваю, предыдущий владелец пытался обновить прошивку и по какой-то причине ноутбук выключился, после чего и начались проблемы.

После этого переставил жесткий диск, SSD, планку ОЗУ и получил отличную и производительную систему с Intel Core i5 (можно поменять на i7), собственным видеочипом и 16 ГБ ОЗУ. Напомню, стоимость системы 60 евро + время, которое я потратил на поиск, ремонт, перенос железа из одной машины в другую.


Это материнская плата Sony Vaio SVE15 ремонтопригодная, отлично подходит для апгрейдов
Она свободно справляется со всегда открытыми мессенджерами, видеоколлами, браузером с открытыми 5-20 вкладками (включая Google Docs), YouTube с FullHD воспроизведением и несколькими побочными задачами. Это все, повторюсь, не поочередно, а все вместе.

Почему в ближайшие несколько лет я не буду обновлять ноутбук


Есть несколько важных факторов, которые влияют на решение не покупать новый ноутбук.

  • Фактор целесообразности. Сейчас меня полностью все устраивает. Это не просто принцип работает не трогай, а именно полное удовлетворение возможностями, которые дает этот ноутбук. Конечно, производительность можно увеличить, то если сейчас нет видимых лагов, тормозов при воспроизведении видео в режиме HD (4K ноутбук тоже тянет, но мне настолько качественный видеопоток и не нужен, тем более, что мониторы мои не 4K).
  • Текущая конфигурация ноутбука полностью соответствует моим потребностям. Речь уже не о характеристиках железа, а о портах, включая HDMI и VGA, слоте для DVD, количестве USB-портов.
  • Вопрос цены. За 60-100 евро я не смогу приобрести нечто более мощное, что, в целом, мне не особо и нужно. Ноутбук более чем оправдывает свою цену. Более того, сейчас, когда он работает, его можно продать где-то за 250-300 евро, если вдруг все же решусь на замену. Но работает он отлично, так что покупать 2-3 запасных ноутбука, как в случае с автором статьи об устаревших морально и физических устройствах, нет необходимости. А вдруг чего запасные части у меня есть, ведь ремонтом электроники я занимаюсь не первый год.
  • Современное ПО полностью совместимо с аппаратной платформой. Все поддерживается и работает без всяких проблем.
  • Этот ноутбук относительно легко отремонтировать. Его слабое звено графический чип, который иногда умирает. Но случается это в большинстве случаев из-за постоянного перегрева, если не обслуживать ноут. Я вовремя меняю термопасту, чищу ноутбук от пыли, так что особых проблем быть не должно. А появись они можно и отреболить чип или заменить его, благо, у меня есть и BGA-станция.
  • Современные ноутбуки значительно сложнее отремонтировать. Чаще всего у них не процессор и видеочип, а комбайн, распаянный на плате. И вот его заменить очень непросто и недешево. Графический же чип для моего ноутбука стоит на Aliexpress примерно 12 евро.


Так выглядит комбайн
  • В порядке теории заговора предположу, что современные ноутбуки выходят из строя чаще, чем те устройства, что выпускались совсем недавно. Производителю не очень выгодно, когда пользователь может купить гаджет и работать с ним много лет. Гораздо интереснее когда люди обращаются с просьбой отремонтировать или просто идут покупать новую модель после выхода из строя старой. На этом компания может заработать, и очень неплохо взять хотя бы Apple.

Подробнее..

США запретили TSMC производить чипы для разработчика суперкомпьютеров Tiahne

16.04.2021 20:09:46 | Автор: admin

Торговые войны Соединенных Штатов с Китаем продолжаются. Кроме Huawei, сейчас США стали оказывать давление на компанию Phytium, которая разрабатывала суперкомпьютеры Tiahne, не раз входившие в рейтинг мощнейших суперкомпьютеров мира.

Способ влияния простой и эффективный одновременно: крупнейшему поставщику чипов TSMC просто запретили производить процессоры для Phytium. Объяснили это тем, что разработки Phytium применяются в суперкомпьютерах КНР, мощности которых используются, в частности, армией Китая.

Почему Phytium попала в немилость?


По мнению чиновников США, отвечающих за введение санкций, эта компания имеет тесные связи с китайскими военными. Такие же обвинения получила и компания Huawei, когда на нее накладывали санкции. Phytium разрабатывает процессоры на архитектуре ARM, и приостановка сотрудничества с TSMC означает полную остановку процессов разработки у Phytium. Такие процессоры просто некому больше производить.

Phytium и Huawei не единственные компании из КНР, которые сейчас находятся под санкциями. США включили в черный список еще шесть компаний, которые имеют отношение к высокопроизводительным вычислениям (high performance computing, HPC) и суперкомпьютерным платформам. В список вошли:

  • Шанхайский центр проектирования высокопроизводительных интегральных микросхем (Shanghai High-Performance Integrated Circuit Design Center).
  • Национальный суперкомпьютерный центр Цзинаня (National Supercomputing Center Jinan).
  • Национальный суперкомпьютерный центр Чжэнчжоу (National Supercomputing Center Zhengzhou).
  • Национальный суперкомпьютерный центр Шэньчжэня (National Supercomputing Center Shenzhen).
  • Национальный суперкомпьютерный центр Уси (National Supercomputing Center Wuxi).
  • Sunway Microelectronics.
  • Они, по мнению чиновников США, разрабатывали суперкомпьютерные системы и их компоненты для военных Китая, помогая создавать оружие массового поражения.

Санкции на компании из Китая, которые разрабатывают суперкомпьютерные системы, к слову, начали накладывать давно. Еще в 2016 году китайские суперкомпьютерные центры в Гуанчжоу и Тяньцзине были внесены в черный список организаций, сотрудничающих с государством или военными. Список пополнили еще при президентстве Барака Обамы задолго до избрания Трампа. Тот же институт NUDT, который разработал суперкомпьютер Tianhe-2А, тоже попал в немилость.


И что теперь?


Компании TSMC придется подчиниться требованиям. Ее руководство уже заявило о том, что собирается поставить все чипы, заказанные китайцами, до 9 апреля 2021 года. После этого выпуск продукции для бывшего партнера будет прекращен. Пока что TSMC ничего не рассказала о планах по работе с другими китайскими компаниями, которые также попали под санкции. Будут с ними прекращены отношения или нет, пока неясно.

Скорее всего, Китай начнет отставать в производстве суперкомпьютеров, пока не освоит производство чипов самостоятельно. Стоит отметить, что Phytium с National University of Defense Technology разрабатывала суперкомпьютеры Tianhe-1 и Tianhe-2, которые не так давно входили в тройку самых производительных систем мира.


В прошлом году китайские суперкомпьютеры занимали 214 позиций из 500 в рейтинге Top 500.

Сейчас обе компании участвуют в разработке суперкомпьютера Tianhe-3, который также войдет в рейтинг. Его должны были запустить в работу еще в 2020 году, но из-за пандемии и усложнения условий логистики сборку и запуск перенесли. Возможно, из-за санкций США запуск снова придется сдвинуть на неопределенный срок.

В 2019 году санкции США, введенные против компании Sugon, помешали создать вовремя суперкомпьютер Sugon, который разрабатывался, кстати, вместе с американской компанией AMD. То же самое произошло с компаниями Higon, Chengdu Haiguang Integrated Circuit, Chengdu Haiguang Microelectronics Technology и Институтом компьютерных технологий Уси Цзяннань (Wuxi Jiangnan Institute of Computing Technology).

Кстати, та же компания Phytium использует собственные разработки для создания суперкомпьютеров. В январе мы писали, что она представила 8-ядерный ARM-процессор D2000 для производительных ПК. Его можно использовать как для небольших ПК в форм-факторе Mac Mini, так и для обычных десктопов.

У новинки 8 ядер FTC663, совместимых с ARMv8. Энергопотребление чипа составляет 25 Вт при работе на частотах 2,302,60 ГГц. У каждого ядра четыре конвейера с внеочередным исполнением команд, динамическим предсказателем ветвлений, плюс новыми блоками INT и FP. Для того, чтобы ускорить рабочие нагрузки с плавающей запятой, разработчики добавили поддержку инструкций Arm ASIMD.


Но вот производит эти чипы TSMC. И здесь действительно все сложно: чипы подобного уровня может производить очень ограниченное число компаний в мире. Скорее всего, кроме TSMC и Samsung на это пока никто не способен. Но и Samsung, и TSMC вынуждены следовать указаниям США.

Правда, Китай старается быстро развернуть собственное производство чипов. Так, в прошлом году Поднебесная заявила об инвестициях в эту отрасль более $1,4 трлн. Плюс китайские компании переманивают ключевых инженеров TSMC, стремясь обогнать США в производстве чипов. Возможно, вскоре Китай сможет производить процессоры для суперкомпьютеров самостоятельно. Когда это произойдет, сказать сложно.

Подробнее..

Полная история процессоров Pentium от А до M

05.06.2021 16:05:21 | Автор: admin

Привет, %username%. Те, кто подписан на наш блог, уже заметили, что мы регулярно выпускаем статьи про историю возникновения процессоров Intel Pentium. Изначально мы планировали написать только один текст, но вошли во вкус и создали целый цикл статей. Во многом благодаря Виталию (вот он, на фотке), руководителю отдела системного администрирования в Selectel днем и основателю коллекции раритетного железа Digital Vintage ночью. У него в запасе еще много историй, так что вас ожидает еще множество интересных очерков и обзоров олдскульной техники.

Под катом же мы собрали полную историю процессоров Pentium: от самого первого Pentium 66 МГц до последних Pentium D и Pentium M. Вспомним все успехи и провалы, помянем тех, кто ушел навсегда, и отметим тех, кто внезапно спасся от забытья.

Pentium имя нарицательное. Часть 1: Intel уходит от погони



Герой этой статьи знакомый, пожалуй, каждому процессор Intel Pentium, вышедший на рынок 22 марта 1993 года. Его история связана с периодом самого бурного развития компьютерных технологий. Процессор дал жизнь последней универсальной платформе для ПК Socket 7.

Pentium имя нарицательное. Часть 2: Повстанцы наносят ответный удар



К5 задерживается, разработка Cyrix 5x86 и 6x86(!) идет полным ходом, IDT занимается MIPS-процессорами, о Rise еще никто не слышал. А Intel выпускает новый чипсет 430FX (Triton). В статье продолжение рассказа о процессорах Intel Pentium и дальнейшем развитии процессоров x86.

Intel Pentium Pro 25 лет: ближайший общий предок



Intel Pentium Pro был первым процессором, оптимизированным для выполнения именно 32-битного кода, с ядром P6, послужившим в дальнейшем основой для большинства x86-процессоров Intel за исключением Netburst / Atom. В этой статье мы перенесемся в осень 1995 года и взглянем на появление этого прекрасного процессора.

Король умер! Да здравствует король! История процессоров поколения Intel Pentium II



1997 год ознаменовался появлением кардинально нового процессора, с которым ты, %username%, наверняка сталкивался. Речь об Intel Pentium II. Именно этот процессор стал крайне популярным и породил множество разных систем как серверных, так и десктопных. Так что наливайте кофе, включайте любимую музыку из тех времен и погружайтесь в события, произошедшие 24 года назад.

Конец Золотого Века. История процессоров поколения Intel Pentium III. Часть 1



Наша точка отсчета 26 февраля 1999 года. В этот день компания Intel представила свое новое семейство процессоров Intel Pentium III. С маркетинговой точки зрения очередной прорыв, покорение новых вершин производительности и эффективности. Но так ли это было в техническом плане? Ответы в этой статье.

Конец Золотого Века. История процессоров поколения Intel Pentium III. Часть 2



Katmai, Coppermine, Tualatin все эти странные названия не что иное, как наименование ревизий ядер самого актуального процессора конца XX века. В статье мы рассказываем как о пресловутой гонке за гигагерц, так и о тех модификациях, которые способствовали бурному развитию компьютерной техники начала миллениума.

Смутное время. История процессоров с архитектурой Intel NetBurst. Часть 1



20 ноября 2000 года произошло событие, которого с нетерпением ждали многие: Intel официально представила новые процессоры Pentium Pentium 4 на ядре Willamette. Процессоры этого поколения стали, безусловно, коммерчески успешными, но отношение к ним крайне противоречиво. Споры среди исследователей истории техники и энтузиастов ретрокомпьютинга не утихают по сей день.

Век революций. История процессоров с архитектурой Intel NetBurst. Часть 2



С момента выхода первых Pentium 4 Willamette прошло уже два с половиной года. Успело смениться два полноценных поколения платформы, два сокета, два ядра и три типа памяти. Несмотря на не самый удачный старт, к четвертому пню пришел не только коммерческий успех, но и народное признание. Новая микроархитектура проникла во все сегменты рынка от бюджетных ПК до многопроцессорных серверов.

Иногда они возвращаются. История Intel Pentium M



Рассказываем о процессоре, который не должен был появиться вовсе, но вместо этого завоевал невероятную популярность и изменил ход истории. Вы, конечно, уже прочитали заголовок и понимаете, что речь пойдет о представителе микроархитектуры P6, наследнике Pentium III мобильном процессоре Intel Pentium M.

Подписывайтесь на Виталия, чтобы не пропустить новые тексты, посвященные старому железу. А также задавайте вопросы в комментариях он обязательно на все ответит.

Подробнее..

Количество VS качество главные проблемы игр с открытым миром

05.02.2021 20:16:55 | Автор: admin

В последние годы игры с открытым миром стали чрезвычайно популярны. Подобные проекты есть практически у каждого крупного издателя, да и независимые разработчики не отстают, благо современные технологии существенно упростили процесс создания бескрайних виртуальных просторов. Но, как говорится, важен не размер, а умение пользоваться. Зачастую сама модель openworld оказывается неуместной, ломая нарратив и разрушая атмосферу даже в том случае, когда все прочие аспекты игры выполнены на достаточно высоком уровне. Сегодня мы попробуем разобраться, почему так происходит и где пролегает тонкая грань между отвратительным и великолепным открытым миром.

Конфликт геймплея и повествования


Давайте не будем теоретизировать впустую, а рассмотрим типичные ошибки гейм-дизайна на примере конкретных тайтлов разных лет. Для начала вернемся в прошлое и вспомним Vampire the Masquerade: Bloodlines, предоставляющую нам уникальную возможность почувствовать себя в шкуре новообращенного вампира. Перед нами яркий пример отличной RPG с ужасным открытым миром.

Рекламный постер Vampire the Masquerade: Bloodlines

Ролевая система VtMB отлично проработана. Каждый квест в игре уникален и имеет несколько вариантов прохождения, а большинство заданий радуют игрока неожиданными сюжетными поворотами, заставляющими совершенно иначе взглянуть на происходящее и кардинально поменять свое отношение к участникам событий (причем это касается как основной сюжетной линии, так и побочных).

Тереза или Жанетт? Судьба этой парочки в ваших руках

Огромное влияние на геймплей оказывает и первоначальное создание персонажа: от выбора клана зависят уникальные особенности нашего протагониста, а распределение очков навыков и тактика дальнейшей прокачки (получить все умения, как в современных проектах, лишь пытающихся казаться ролевыми, но на деле таковыми не являющимися, здесь не выйдет) определяют дальнейший стиль игры и отыгрыш выбранной роли.

И хотя основной сюжет Bloodlines можно завершить часов за 20, а полное прохождение занимает 40 часов максимум, если игра вас зацепит, вы проведете в ней и 100, и 200, и 1000 часов, ведь благодаря развитой ролевой составляющей каждое новое прохождение не будет похожим на все предыдущие.

Играя за уродливых носферату, вы не сможете общаться с обычными людьми и будете вынуждены перемещаться по канализации

Реализацию же самого открытого мира иначе, чем отвратительной, не назовешь. Действие Vampire the Masquerade: Bloodlines происходит в ночном Лос-Анджелесе. Город разделен на четыре района: Санта-Моника, Голливуд, Даунтаун и Чайна-таун, каждый из которых представляет собой обособленный загончик, который мы никак не сможем покинуть благодаря невидимым стенам, что само по себе негативно сказывается на погружении. Перемещаться между районами можно единственным способом используя такси, которое будет услужливо ожидать нас на одном и том же месте в каждой локации. Кстати, никаких машин по улицам не ездит, и, хотя все действо по понятным причинам происходит ночью, когда движение не столь оживленное, полное отсутствие автотрафика выглядит странно.

Автомобили в игре встречаются, но только на парковках и в катсценах

Местные жители представляют собой безмозглых болванчиков, которые большую часть времени перемещаются по жестко заданным зацикленным маршрутам, хотя еще в вышедшей двумя годами ранее Gothic 2 каждый NPC имел собственное расписание и достаточно внушительный набор действий, что делало компьютерных персонажей, да и мир в целом, куда более живым.

Хоринис маленький, но по-настоящему живой портовый город из Gothic 2

Каких-то побочных активностей, не связанных с квестами, здесь попросту нет: все, что может делать главный герой, питаться от прохожих и находить новых квестодателей. Или устроить бойню, что фатально скажется на прохождении: нарушение маскарада является самым страшным грехом для вампира, и жестокая кара со стороны сородичей не заставит себя ждать. Ах да, еще можно потанцевать в ночном клубе, хотя здешние танцы больше напоминают эпилептические конвульсии.

Да и сам openworld получился излишне камерным: локации весьма компактны, и все точки интереса на них расположены рядом друг с другом, что лишь усиливает чувство нереальности происходящего. Можно подумать, что наш протагонист стал участником дорогого спектакля: какими бы шикарными ни были декорации, ограниченное пространство театра разрушает все иллюзии.

Тем более символично выглядит тот факт, что основной сюжет начинается в заброшенном театре

Пример Vampire the Masquerade: Bloodlines наглядно демонстрирует, что само по себе наличие открытого мира еще ничего не решает. Игра стала культовой именно благодаря проработанной ролевой системе и вопреки многим другим аспектам, среди которых не последнее место занимал и довольно неказистый открытый мир.

Когда важна каждая мелочь


Но как же выглядит идеальный openworld? Быть может, он должен быть наполнен мельчайшими деталями или предлагать игроку разнообразный дополнительный контент? А может быть, будет достаточно реалистичной графики и взаимодействия с окружением? На самом деле ни то, ни другое, ни третье, и все сразу. В идеале открытый мир должен гармонично переплетаться с историей, сеттингом и геймплеем, не вызывая у игрока лудонарративного диссонанса так называется ситуация, когда игровой процесс вступает в прямой конфликт с повествованием или лором игры.

Продолжим вампирскую тематику, но рассмотрим уже другой пример Legacy of Kain: Soul Reaver. Открытый мир в этой игре не предлагает ничего, кроме сражений, поиска артефактов, усиливающих Разиеля, и порталов для быстрого перемещения между локациями. Все прочие приключения и головоломки, с которыми сталкивается наш протагонист, вписаны в основной сюжет, так что обилия побочных активностей вы здесь не найдете. И это абсолютно логично и правильно.


Мир Soul Reaver можно охарактеризовать как вампирский постапокалипсис: большая часть человечества истреблена, оставшиеся люди держат оборону в немногочисленных городах-крепостях, да и сами здешние вампиры давно превратились в отвратительных монстров, немногим отличающихся от зомби. Безжизненные руины Ностгота, по которым путешествует Разиель, гармонично сочетаются с сеттингом, ведь если бы главный герой на каждом шагу встречал чудом оставшихся в живых людей или не утративших рассудок и человеческий облик вампиров, раздающих второстепенные квесты, игра лишилась бы львиной доли своего очарования: атмосфера безысходности и обреченности была бы полностью разрушена.

О былом величии Ностгота напоминают лишь древние развалины

Яркая противоположность Soul Reaver и еще одна иллюстрация того, как надо делать открытые миры, игры Rockstar Games. К той же Grand Theft Auto V можно относиться как угодно, однако отрицать, что перед нами шедевр, попросту язык не поворачивается.



В данном случае разработчики постарались оживить виртуальный мир за счет добавления огромного количества деталей, начиная от реалистичного поведения одежды на персонажах и заканчивая симуляцией лунных фаз.

Чтобы в полной мере оценить небывалый уровень проработки многочисленных нюансов, достаточно ознакомиться с альбомом, в котором пользователь Reddit под ником Alexxd94 собрал свыше 800 наиболее интересных примеров. Вот один из них. Когда персонаж надевает солнцезащитные очки, то при переключении к виду от первого лица к изображению применяется соответствующий фильтр, оттенок которого зависит от цвета стекла. Однако если ваш протагонист носит очки достаточно долго, его глаза постепенно адаптируются и интенсивность тонировки снижается.


Этот нюанс заметят и оценят единицы, тем не менее RockStar его учли. Ведь наряду с необязательными побочными активностями (вы можете поиграть в боулинг, гольф или покер, заняться спортом, сходить в кино, приобщиться к дайвингу и сделать многое, многое другое) такие мелочи работают на целостность и достоверность мира: в глазах игрока Лос-Сантос становится по-настоящему живым и интересным.

В Legend of Zelda: Breath of the Wild используется несколько иной подход. Безусловно, и в этой игре присутствует внимание к мелочам, однако основной акцент сделан именно на геймплее, что вполне логично: отправляясь в сказочный Хайрул, игрок хочет насладиться невероятными приключениями и почувствовать себя первооткрывателем в неизведанном мире, поэтому реалистичная симуляция повреждений наподобие той, что используется в GTA V, здесь не нужна, тогда как занятные механики, позволяющие преодолевать те или иные трудности, просто необходимы.

После драк в GTA V на лицах персонажей появляются ссадины и кровоподтеки, которые заживают со временем

И таковых здесь великое множество. Хотите спуститься по склону в долину? Используйте собственный щит вместо доски для сноуборда! Данный прием работает на любой поверхности, однако лучше всего вы сможете разогнаться на снегу или в дождливую погоду, когда земля становится мокрой и скользкой.


В локациях с низкой температурой можно замораживать продукты, чтобы они дольше хранились. Для этого достаточно бросить нужный предмет на землю и немного подождать, пока он не обледенеет.


Путешествуя по пустыне, не забудьте вооружиться ледяным мечом: заговоренный клинок, излучающий морозную прохладу, поможет Линку легче переносить жару.


Для открытия прохода требуется пара электрических шаров, но вы нашли поблизости только один? Не беда! Установите его на нужное место, а затем выложите цепочку из любых металлических предметов, подведя электричество ко второму постаменту, и врата откроются!


Грозовая буря застала вас в пылу битвы? Заставьте стихию работать на вас! Просто киньте металлический предмет в противника и во врага ударит молния, которая нанесет ему серьезный урон, а то и вовсе убьет.


А вот еще один лайфхак: если на охоте использовать огненные стрелы, то в качестве добычи вы получите прожаренное, готовое к употреблению мясо, а заодно сэкономите время на приготовление пищи.


Существует и альтернативный способ быстрой готовки. Бросив мясо в горящую траву или на раскаленные камни вулкана, через несколько секунд вы получите в свое распоряжение аппетитное блюдо.


Подобных неочевидных, но вполне логичных механик в игре огромное количество. Именно они и делают исследование Хайрула по-настоящему интересным и захватывающим.

Прыгнуть выше головы


Аналогичный подход используется и в Metal Gear Solid V. За 30 лет существования франшизы Хидео Кодзима приучил игроков к тому, что в мире Metal Gear возможно все. Здесь могут уживаться драма и комедия на грани фола, фантастические гаджеты и реально существующие образцы оружия, глубоко проработанные персонажи и откровенно гротескные ребята вроде толстяка-сапера на роликовых коньках или эскимосского шамана с авиационным пулеметом, а любые странности и нестыковки объясняются емким: Nanomachines, son!. Поэтому, когда дело дошло до создания первой в серии игры с открытым миром, японский гейм-дизайнер оторвался по полной программе, предложив игрокам своеобразный парк развлечений в милитари-тематике.


Получив задание, вы сами вольны решать, каким именно образом достигнете цели. Вы можете отправиться на дело в одиночку или взять с собой напарника, пройти миссию в стиле стелс, отвлекая дозорных эротическими журналами и усыпляя из транквилизаторного пистолета, вооружиться какой-нибудь смертоносной игрушкой из весьма обширного арсенала или угнать танк и аннигилировать всех и вся на своем пути, а в трудную минуту запросить поддержку с воздуха или артиллерийский удар по заданной позиции. Огромное количество разнообразных геймплейных механик и возможность их комбинировать позволяют сделать прохождение любой, даже самой банальной миссии неповторимым.

Есть военная база и отвественная миссия. Способы проникновения на объект и выполнения поставленной задачи выбирает сам игрок

Ну а отдельным видом развлечения, воспетым в мемах, является воровство всего, что не прибито и не прикручено, включая солдат противника для последующей перевербовки, с помощью системы Фултона, представляющей собой высокотехнологичные воздушные шарики.

Другой эксперимент Хидео Кодзимы с открытым миром также оказался весьма интересным, хотя в этот раз японский гейм-дизайнер сделал все с точностью до наоборот: вместо добавления множества механик он сосредоточился на детальной проработке одной-единственной перемещения по постапокалиптическим пустошам. И если в большинстве openworld-проектов следование из точки A в точку B является наиболее скучной частью геймплея, то в Death Stranding, напротив, именно путешествия и процесс подготовки к ним оказываются самым увлекательным из всего, что только есть в игре.

Death Stranding самый амбициозный симулятор пешего туризма

Оно и немудрено: ведь, чтобы добраться до пункта назначения и доставить груз, вам придется тщательно подобрать экипировку (раскладные лестницы, тросы, запасные ботинки и т.д.), а также правильно распределить вес, чтобы протагонист меньше уставал и не спотыкался на каждом шагу.


Одна беда: в жертву core-геймплею были принесены все прочие аспекты. Хотя боевых секций в Death Stranding немного, они все же имеют место, и это, пожалуй, худшая часть игры, особенно если сравнивать с MGS: сражения и с рядовыми противниками, и с боссами получились удивительно скучными. Стелс чуть получше, но и он проигрывает тому, что мы уже видели в рамках главного детища Кодзимы, что заставляет задаться логичным вопросом: почему он не использовал собственные наработки из своих прошлых творений?

Впрочем, ответ лежит на поверхности. Death Stranding стала первой игрой Кодзимы, выпущенной после ухода из Konami. Фактически гейм-дизайнеру пришлось начинать с нуля (он даже не имел прав на разработанный его командой движок Fox Engine, использовавшийся при создании MGS V), а поскольку игра была весьма амбициозной, Хидео был вынужден заручиться поддержкой Sony. Для японского гиганта проект стал во многом имиджевым, поэтому Кодзима получил хорошее финансирование на условиях временной эксклюзивности и известную долю творческой свободы, но лишь долю, ведь, как известно, кто девушку ужинает, тот ее и танцует.

Грандиозные задумки Кодзимы редко укладываются в доступный бюджет

В частности, по данным известного инсайдера Dusk Golem, изначально Кодзима хотел сделать игру куда более мрачной (чуть ли не научно-фантастическим хоррором), однако Sony посчитала, что это отпугнет аудиторию от и без того нишевого проекта, и настояла на том, чтобы из финальной версии игры подобные элементы были полностью убраны. А примерно за 1,5 года до релиза проект был мягко перезапущен. Точные причины софт-релонча неизвестны, однако это в любом случае не могло не сказаться на ходе разработки. Судя по всему, Кодзима в данной ситуации принял единственно правильное решение: не распыляться, а сосредоточить усилия на проработке ключевых механик, что и объясняет недостатки боевой системы.

По крайней мере, во время боя можно сделать прикольное селфи

И тут мы подходим к фундаментальной проблеме практически всех игр в открытом мире, независимо от жанра и сеттинга: их разработка требует огромных временных, финансовых и трудозатрат, объем которых зачастую невозможно предсказать заранее. Именно поэтому многие такие проекты получаются либо весьма однобокими, либо сырыми и недоработанными, как это произошло с CyberPunk 2077.


Попав в ловушку собственных амбиций, в CD Project Red попросту не смогли совладать со своим детищем, и это несмотря на многократные переносы релиза. Результат закономерен: отличное повествование, проработанные персонажи и превосходный визуал здесь соседствуют с крайне невыразительным с точки зрения механик открытым миром и обилием багов. Версии же для консолей прошлого поколения получились и вовсе неиграбельными: все оказалось настолько плохо, что Sony официально сняла CyberPunk 2077 с продаж, предложив всем владельцам игры вернуть средства без каких-либо дополнительных условий.

Впрочем, даже когда речь заходит об удачных релизах, полностью избежать тех или иных проблем не удается. Давайте вспомним замечательную The Elder Scrolls IV: Oblivion, удостоенную в 2006 году звания Game of the Year и множества престижных наград, и сравним с уже упомянутой нами Gothic 2. А для анализа возьмем такой аспект, как гильдейские квесты.

The Elder Scrolls IV: Oblivion прекрасная, но неидеальная игра

Протагонисты обеих игр имеют возможность вступать в местные гильдии, однако подход разработчиков к этой части кардинально различается. В Готике главный герой может присоединиться на выбор к паладинам, магам огня или наемникам. Делает он это сугубо для достижения главной цели, и, поскольку каждая из фракций находится в напряженных отношениях с другими, сотрудничать сразу со всеми не выйдет: став паладином, вы сможете присоединиться к магам лишь при повторном прохождении. Закономерно, что выбор влияет на отношение к вам различных NPC, доступность квестов, прокачку навыков и, как следствие, на стиль прохождения.

Став паладином, вы сможете попробовать себя в другом амплуа лишь при следующем прохождении

Oblivion исповедует принципиально иную идеологию. Квестовые линейки гильдий здесь являются побочными, причем разработчики никак не ограничивают игрока: вы можете вступить в каждую из них, завершить все задания и даже возглавить соответствующую фракцию. С одной стороны, это позволяет увидеть максимум контента за одно прохождение, но в то же время приводит к весьма забавным казусам. Вот один из примеров.

Присоединившись к гильдии магов, вы делаете головокружительную карьеру, становясь в итоге ее главой. Далее вы решаете попытать счастья в гильдии воров и в конце концов получаете ответственное задание похитить посох архимага из его собственного кабинета. То есть ваш посох из ваших собственных покоев. В итоге вся миссия сводится к посещению личной резиденции и передаче невесть откуда взявшегося там посоха (к слову, довольно бесполезного по сравнению с уже полученной вами экипировкой) вашему наставнику.

Ситуация осложняется тем, что в Oblivion есть система репутации: чем больше подвигов совершил наш герой, тем более известным он становится. Доходит до того, что вас могут узнать на улице и подойти с какой-нибудь просьбой. Но члены гильдий, видимо, не подписаны на Вороной курьер (местная газета) и не в курсе последних событий. Одним словом, лудонарративный диссонанс во всей своей красе.

В гильдиях Сиродила никому не интересно ни ваше темное прошлое, ни светлое будущее

Кстати, этот термин был впервые использован в 2007 году Клинтом Хокингом креативным директором Ubisoft, получившим известность благодаря таким играм, как Splinter Cell: Chaos Theory и Far Cry 2. Как вы могли догадаться, больше Хокинг в Ubisoft не работает, что вполне закономерно: сегодняшнее руководство компании не заботят такие мелочи, как гармоничное сочетание повествования и геймплея, а конвейерные проекты издателя являются отличным примером того, как не надо делать игры с открытым миром. И раз уж речь зашла о серии Far Cry, нельзя не вспомнить вот это замечательное видео.

Как мы видим, в своих проектах Ubisoft всецело сосредоточена на оптимизации расходов на разработку. Практически все свои сериалы компания стремится привести к общему знаменателю, эксплуатируя одни и те же подходы и успешно избавляясь от ненужных (читать ресурсозатратных) механик. На выходе мы с вами получаем шедевры вроде Far Cry New Dawn и Ghost Recon Breakpoint абсолютно безликие, крайне посредственные и скучные лутер-шутеры, в которых радости не приносит даже сам процесс добычи новой экипировки, хотя именно это является основой подобных игр.

Не миновала сия печальная участь и Assassin's Creed. Если на релизе Origins еще теплилась надежда на то, что Ubisoft решила возродить и обновить серию, то уже с выходом Odyssey все иллюзии окончательно развеялись и стало понятно, что издатель стремится сделать нечто вроде офлайн-MMORPG, разумеется, не забыв о фирменной оптимизации.

Сегодня сага об ассасинах больше всего напоминает Perfect World в дорогой обертке. В китайской MMO вам могли на протяжении нескольких минут рассказывать о духовном развитии и философии, а затем послать уничтожать мутировавших росянок. То же самое можно наблюдать в Odyssey или Valgalla: разница лишь в том, что здешние NPC общаются с вами голосом, а не текстом, и имеют неплохую лицевую анимацию. В остальном мы видим все то же самое: что бы ни поведал вам квестодатель, все сводится к однообразным действиям вроде зачистки очередного лагеря, без какой-либо вариативности.

Хотя ничего удивительного здесь нет: если такие произведения искусства, как Red Dead Redemption 2, разрабатываются по 8 лет, то номерные части Assassin's Creed выходят с интервалом 12 года, и, чтобы такой конвейер работал, приходится жертвовать очень многим. И так будет продолжаться ровно до тех пор, пока люди из года в год покупают эту жвачку для мозга, а вместе с ней и бустеры на прокачку во внутриигровом магазине, чтобы (вот ведь парадокс) как можно меньше соприкасаться с чрезвычайно нудным игровым процессом.

К счастью, еще остались компании вроде той же Rockstar, которые, будучи заложниками собственной репутации, продолжают выпускать добротные игры с открытым миром, так что без поделок Ubisoft вполне можно обойтись. Да и инди-сегмент периодически радует масштабными проектами наподобие Subnautica, изобилующими интересными механиками и предлагающими невероятный простор для творчества.

В Subnautica к услугам игрока огромный подводный мир, полный тайн и загадок

Это еще один яркий пример правильной реализации openworld. Хотя здесь нет сотен знаков вопросительных знаков на карте, виртуальное пространство игры действительно интересно изучать: благодаря разнообразию флоры и фауны, множеству биомов и загадок, которые они скрывают, необходимостью выживать и сбалансированной прогрессии, поощряющей ваше стремление к ислледованиям, вы чувствуете себя настоящим первопроходцем на неизведанной ранее планете. Увы, подобные эмоции сегодня могут подарить лишь единичные AAA-проекты.

Идеальный накопитель для игр с открытым миром


С играми в открытом мире связана и еще одна серьезная проблема: любой подобный проект, независимо от глубины геймплейной составляющей и внимания к деталям со стороны разработчиков, требует весьма серьезных вычислительных мощностей. Причем это касается вашей игровой системы в целом, ведь пресловутым бутылочным горлышком могут стать не только видеокарта или центральный процессор, но и сам накопитель, на котором установлена игра.

Размеры игровых миров достигли невиданных масштабов, а с улучшением качества графики для визуализации бескрайних просторов той же Red Dead Redemption 2 компьютеру приходится обрабатывать огромное количество данных, периодически подгружая все новые и новые ассеты, ведь ПК, способного одновременно держать в памяти все необходимое для отрисовки 75км2 детализированного виртуального пространства, попросту не существует.


Если вы установите эту игру на обычный винчестер, то даже при наличии топовых CPU и видеоускорителя неизбежно будете испытывать проблемы в виде фризов, вызванных слишком медленной загрузкой файлов, необходимых для построения новых локаций. И все это при том, что та же RDR2 игра, изначально выпущенная на консолях прошлого поколения, разработчикам которой пришлось учитывать, что их проект будет запускаться в том числе на маломощных платформах, оснащенных медленными винчестерами. В текущем же поколении игровых приставок используются высокоскоростные SSD, а это значит, что для комфортной игры в новые игры, которые начинают выходить уже сейчас, без производительного твердотельного накопителя никак не обойтись.

Не стоит забывать и об инди-сегменте, хотя в данном случае требовательность к производительности бывает обусловлена не кинематографичной графикой, а поддержкой модификаций, без которых иные проекты становятся на порядок скучнее. Ярким примером здесь можно назвать RimWorld, который вполне вписывается в каноничное определение игры с открытым миром. Разница в том, что мы управляем группой колонистов и в нашем распоряжении оказывается целая планета, которую мы вольны исследовать вдоль и поперек, как нам заблагорассудится.


Моддерское комьюнити RimWorld является одним из самых сильных: в мастерской Steam вы найдете огромное количество глобальных модификаций, добавляющих в игру целые отрасли (атомную энергетику, технологии утопических миров, полеты на космических кораблях, продвинутую медицину), новые биомы и фауну, наборы экипировки, разнообразные улучшения AI колонистов и боевой системы, кастомные сценарии и многое, многое другое. При желании вы можете собрать настоящую игру мечты, но расплатой за это станет многократное увеличение времени загрузки. Хотя оригинальный RimWorld отлично работает даже на калькуляторе, после установки 300+ модификаций (а оно того, поверьте, стоит) время запуска игры с жесткого диска возрастает до 30 минут: винчестер оказывается неспособным адекватно справиться с загрузкой множества XML-файлов, описывающих различные виртуальные сущности.

Несмотря на упрощенную графику, RimWorld с несколькими сотнями модов будет загружаться более получаса

Впрочем, решить проблему длительных загрузок довольно просто, благо в портфолио Western Digital вы без труда отыщете подходящий накопитель практически под любую платформу. Так, обладатели игровых компьютеров на базе материнских плат с чипсетом X570 и центральных процессоров Ryzen 3000/5000 уже сейчас могут приобрести самый быстрый из представленных на рынке NVMe SSD WD_BLACK SN850, способный без особого труда справиться с любой AAA-игрой в открытом мире.

Специально же для владельцев систем с поддержкой PCI-Express 3.0 мы разработали плату расширения WD_BLACK AN1500, которая, лишь немного уступая по производительности накопителям нового поколения, позволяет наслаждаться непревзойденной скоростью в самых навороченных проектах без дорогостоящего апгрейда. Впрочем, не будем забегать вперед и остановимся на каждом из перечисленных продуктов более подробно.

Линейка NVMe SSD WD_BLACK SN850 включает в себя три модели емкостью 500 ГБ, 1 и 2 ТБ. Накопители выполнены в форм-факторе M.2 2280 и доступны в двух вариантах:

  • версии без радиатора, которые имеют толщину 2,38 мм и прекрасно подходят для установки на материнские платы со встроенной системой активного охлаждения слота M.2 или в игровой ноутбук;
  • версии с 9-миллиметровым радиатором (будут доступны для покупки весной 2021 года), отводящим тепло от контроллера SSD, что помогает избежать троттлинга и обеспечивает стабильный уровень производительности при пиковых нагрузках.


WD_BLACK SN850 с радиатором также получат встроенную светодиодную подсветку, которую можно будет настраивать через сервисное приложение WD_BLACK Dashboard, поставляемое с каждым устройством. Помимо этого, для управления светодиодным модулем можно будет использовать фирменные утилиты от производителей материнских плат, среди которых Asus Aura Sync, Gigabyte RGB Fusion и MSI Mystic Light Sync.

Кстати, управление RGB-подсветкой отнюдь не единственное, на что способно это приложение. WD_BLACK Dashboard предлагает полный набор инструментов для обслуживания твердотельного накопителя: с ее помощью вы можете оценить состояние SSD, запустить сборку мусора или загрузить актуальную версию прошивки. Кроме того, данная утилита позволяет перевести накопитель в режим максимальной производительности (Gaming mode) за счет полного отключения энергосберегающих функций, что поможет забыть о фризах, вызванных подгрузкой текстур и ассетов, даже в самых тяжелых играх.


По сравнению с предыдущим поколением игровых SSD от Western Digital, в SN850 заметно изменилась топология печатной платы. Новый 8-канальный контроллер WD Black G2 (SanDisk 20-82-1003) был перенесен поближе к разводке контактов, в средней части твердотельного накопителя распаян микрочип DDR4-буфера емкостью 1 ГБ, тогда как кристаллы флеш-памяти переместились в правую часть SSD.


Подобно предшественнику, WD_BLACK SN850 имеет одностороннее исполнение: на обратной стороне текстолита вы не найдете SMD-компонентов.


Такая компоновка обеспечивает наиболее оптимальное охлаждение накопителя, также позволяя без проблем устанавливать модели без радиатора в низкопрофильные слоты.

WD_BLACK SN850 были созданы на базе высокоскоростной 96-слойной флеш-памяти 3D NAND BiCS четвертого поколения, отличающейся не только быстродействием, но и расширенным ресурсом перезаписи: таковой варьируется от 300 ТБ для накопителей емкостью 500 ГБ до 1200 ТБ у 2-терабайтных моделей. Таким образом, даже если вы будете ежемесячно перезаписывать 120 терабайт файлов (что практически нереально), флагман WD_BLACK SN850 исправно прослужит вам не менее 10 лет.

Что же касается производительности, то здесь SN850 демонстрирует поистине впечатляющие показатели: вплоть до 7000 МБ/с в операциях последовательного чтения и до 5300 МБ/с при последовательной записи. Это стало возможным отнюдь не только благодаря переходу на новую версию интерфейса PCI Express 4.0. Весьма важную роль сыграл оригинальный контроллер WD Black G2 собственной разработки Western Digital. Среди всего многообразия инноваций, реализованных в WD_BLACK SN850, необходимо выделить следующие:

  • обновленная микроархитектура и улучшенная микропрограмма способствовали сокращению накладных расходов на передачу данных, что помогло достичь впечатляющего показателя в 1 миллион операций ввода/вывода в секунду (для моделей на 1 и 2 ТБ);
  • технология динамического SLC-кэширования обеспечивает стабильную производительность даже при чтении/записи объемных файлов или работе в многопоточном режиме;
  • внедрение поддержки IPR (Independent Plane Reads) помогло дополнительно оптимизировать быстродействие SSD при обработке малых очередей запросов и минимизировать время задержки их выполнения.

Возможности нового WD_BLACK SN850 можно наглядно оценить по результатам тестирования в PCMark 10. В отличие от подавляющего большинства собратьев, данный бенчмарк включает в себя обширный арсенал тестов, эмулирующих работу архиваторов, видео- и аудиокодеков, популярных приложений (Microsoft Excel, Adobe Illustrator, Adobe Photoshop) и компьютерных игр (Battlefield V, Call of Duty Black Ops 4, Overwatch).


Для тестирования твердотельных накопителей в PCMark 10 предусмотрено несколько сценариев, однако наиболее показательными из них являются Full System Drive Benchmark, позволяющий оценить, как SSD справится с экстремальными нагрузками, и более легковесный Quick System Drive Test, весьма точно имитирующий реальные задачи, с которыми пользователи ПК сталкиваются ежедневно.

В режиме Full System Drive Benchmark выполняются 23 трассировки, по 3 прохода каждая, во время которых на диск записывается около 204 ГБ данных. И здесь SN850 становится абсолютным лидером, оказываясь быстрее конкурентов на 15%.


Аналогичную картину мы можем наблюдать и в ходе тестирования пропускной способности твердотельного накопителя.


В тесте на среднее время доступа к данным накопитель SN850 также уверенно закрепился на первом месте, обойдя прежнего чемпиона, Samsung SSD 980 PRO, на 8микросекунд.


Quick System Drive Benchmark использует лишь 6 трассировок, каждая из которых также выполняется по 3 раза, и в данном сценарии на SSD записывается лишь 23 ГБ данных. При более щадящей нагрузке разрыв между лидерами немного сокращается, а Plextor M9P+ даже обгоняет Samsung 980 Pro, однако SN850 по-прежнему занимает первое место с перевесом в 13%.


В тесте на полосу пропускания ситуация идентична.


Среднее время доступа к данным также сократилось, однако в процентном соотношении мы видим вполне ожидаемый результат: WD_BLACK SN850 оказывается быстрее конкурентов на 14%.


Таким образом, на сегодняшний день именно WD_BLACK SN850 является самым быстрым в мире NVMe-накопителем с поддержкой интерфейса PCI-Express 4.0. Не случайно авторитетное издание TweakTown назвало SN850 лучшим потребительским SSD среди доступных на рынке в настоящее время, присудив награду Выбор редакции.


Но как же быть тем, чьи компьютеры не поддерживают новейший стандарт? Если вы не планируете в ближайшее время обновлять свою систему на базе процессора Intel или Ryzen 2000-й серии, а возможностей обычных NVMe-накопителей, поддерживающих интерфейс PCI-Express 3.0, вам уже явно недостаточно, стоит обратить внимание на карту расширения WD_BLACK AN1500.


Устройство представляет собой аппаратный RAID 0, собранный из двух высокопроизводительных NVMe SSD. Дисковый массив работает под управлением контроллера enterprise-класса Marvell 88NR2241, отвечающего за распараллеливание потоков данных и балансировку нагрузки между накопителями. Каждый из пары SSD получил фирменный трехъядерный контроллер SanDisk 20-82-00705-A2 собственной разработки Western Digital. Подобно SN850, WD_BLACK AN1500 созданы на базе высокоскоростной 96-слойной флеш-памяти 3D NAND BiCS4. Благодаря этому ресурс перезаписи данного устройства варьируется от 600 до 2400 терабайт в зависимости от объема.


Далее простая математика. RAID с чередованием позволяет одновременно задействовать 8 линий PCI-E 3.0 вместо 4, как было бы в случае с обычным NVMe M.2 SSD, и за счет этого добиться удвоения производительности. Как следствие, WD_BLACK AN1500 демонстрирует честные 6500 МБ/с в операциях последовательного чтения и 4100 МБ/с при последовательной записи, а в отдельных сценариях его скорость оказывается еще выше.


Например, при работе с тестовыми блоками размером 1 МБ производительность WD_BLACK AN1500 вплотную приближается к показателям Samsung EVO 980 Pro, использующего интерфейс PCI-Express 4.0, причем скорость последовательного чтения возрастает до 6600 МБ/с, а последовательной записи до 5200 МБ/с. Впрочем, и в операциях со 128-килобайтными блоками AN1500 чувствует себя вполне комфортно, уверенно опережая даже 2-терабайтный Sabrent Rocket.


Среди отличительных особенностей WD_BLACK AN1500 необходимо выделить и продуманную систему охлаждения: массивный радиатор толщиной 13 мм эффективно отводит тепло от контроллеров и флеш-памяти, а расположенный с обратной стороны бэкплейт обеспечивает охлаждение и защиту SMD-компонентов от механических повреждений, также придавая карте расширения необходимую жесткость.


Эффективность такого подхода налицо: хотя при пиковой нагрузке в Gaming mode WD_BLACK AN1500 потребляет до 16 ватт электроэнергии, его температура без дополнительной вентиляции не превышает 55C (при 24C окружающей среды) на радиаторе и 67C на основном контроллере, что гарантирует стабильный уровень производительности.

При проектировании радиатора мы не забыли и о чисто эстетической стороне вопроса: WD_BLACK AN1500 может похвастаться эффектной, полностью настраиваемой RGB-подсветкой.


С помощью фирменной утилиты WD_BLACK Dashboard владелец накопителя может выбрать один из 13 доступных пресетов. Как и SN850, устройства WD_BLACK AN1500 совместимы со многими популярными утилитами для управления светодиодной подсветкой, включая Asus Aura Sync, Gigabyte RGB Fusion и MSI Mystic Light Sync.


Таким образом, установив WD_BLACK AN1500 в свой компьютер, вы уже сейчас сможете опробовать в деле всю мощь нового поколения твердотельных накопителей, и это без дорогостоящего апгрейда. А поскольку для подключения карты расширения достаточно одного слота PCI-Express 3.0 8, SSD будет прекрасно работать даже в сборках средней ценовой категории.
Подробнее..

Тест Seagate Exos X18 жесткий диск корпоративного класса на 18 Тбайт

26.02.2021 18:20:16 | Автор: admin

Новый виток эволюции

Недавно в нашем блоге были опубликованы статьи, посвященные технологиям двойного привода MACH.2 и термомагнитной записи HAMR. Сейчас диски HAMR доступны только ограниченному числу покупателей, и получить их можно в рамках программ Seagate Enterprise Data Systems и Lyve. Мы решили спуститься с небес на землю и поговорить о том, что можно пощупать руками уже сегодня. Героем нашего обзора будет флагманский HDD корпоративного класса Exos X18 на 18 Тбайт, который есть в розничной продаже по вполне разумной цене от 35 тыс. рублей.

В сентябре 2020 года Seagate представила 18-Тбайт HDD IronWolf Pro для SMB/SME NAS, за ним последовала флагманская корпоративная версия Exos X18. Вместе с накопителями была обновлена и конвергентная серверная платформа представлена модель 2U на 12 3,5" отсеков Exos AP 2U12. Сервер поддерживает два порта 10GBASE-T и два 1 Гбит/с LAN. В качестве процессора используются модели из линейки Xeon v5 v4 с TDP до 85 Вт.

Встречаем корпоративный флагман!

SeagateExosX18, как иIronWolfPro18TB, является жестким диском с традиционной магнитной записьюCMR/PMRна 7.200 об/мин с кэшем 256 Мбайт. Он содержит дополнительные функции надежности и оптимизации в прошивке, ориентированные на дата-центры и крупные дисковые массивы. Адаптированный кэш позволяет передавать крупные объемы данных с минимальными задержками, а функцияPowerBalanceобеспечивает оптимальное соотношение потребляемой мощности в расчете на терабайт данных при разных нагрузках. Время наработки на отказMTBFу накопителей Exos X18 было увеличено до2,5 млн. часовпо сравнению сс1,2 млн. часов у IronWolf Pro. Максимальная скорость передачи данных увеличилась до270 Мбайт/с. Но у 16-ТбайтExosX18 выставлена меньшая скорость 261 Мбайт/с. По сравнению с предшествующим поколением обе модели X18 получили интересный прирост производительности IOPS в операциях записи 4K QD 16 на 25%.Seagateуказывает максимальную потребляемую мощность под нагрузкой 9,4Вт, в режиме бездействия 5,3 Вт.

Seagateудалось увеличить плотность записи до1.146 Гбайт/дюйм, причем без использования термомагнитной записиHAMR. В корпусеHDDустановлены девять пластин. Мы получаем уже пятое поколение жестких дисковSeagateс гелиевым наполнением. НакопителиExosX18 доступны в вариантах с интерфейсомSATAиSAS. Гарантия составляет пять лет, расчетная ежегодная нагрузка записи 550 Тбайт, поэтому диски можно использовать в системах 24/7. Что вполне ожидаемо от накопителя корпоративного класса.

Новая модель на 18 ТбайтST18000NM000Jпредсказуемо принадлежит к линейкеExosX18, поскольку раньше такой емкости не было. Однако 16-ТбайтHDDExosесть как в старой линейкеX16, так и в новойX18. Отличить их просто: старый 16-ТбайтExosX16 имеет букву "G" в модельном номере ST16000NM001G, новый: букву "J" в номереST16000NM001J.

Производитель

Seagate

Линейка

EXOS X

Модель

EXOS X18

Емкость

18 TB

Число отсеков NAS

16+

Неисправимые ошибки чтения на бит, макс.

1 сектор на 1015

Прогнозируемый ежегодный выход из строя (AFR)

0,35 %

Поддержка горячего подключения

Да

KTPI / Гбайт/дюйм

482 / 1.146

Максимальная нагрузка записи в год

550 TB

Кэш

256 MB

Скорость вращения шпинделя

7.200 об/мин

Скорость передачи данных

270 Мбайт/с

Операции случайного чтения/записи 4K, QD16, кэш записи выключен

170 IOPS /550 IOPS

Интерфейс

SATA III 6G

Энергопотребление нагрузка/ бездействие

9,4 Вт / 5,3 Вт

Уровень шума (сон) бездействие/ нагрузка

2,8 / 3,2

Время наработки на отказ (MTBF)

2.500.000 ч

Гарантия

5 лет

Модель

ST18000NM000J

Подробные спецификации приведены на сайтеSeagate(PDF).

Жесткие дискиSeagateExos X по-прежнему ориентированы на использование в серверном окружении. Они не имеют оптимизаций по уровню шума во время стартаHDDили в рабочем режиме. Что следует учитывать, если накопитель планируется использовать в домашних условиях.

Внешний вид

КорпусSeagateExos X18 вполне традиционный для последних поколений гелиевыхHDD. С каждой стороны имеются три боковых монтажных отверстия, поэтому жесткие диски подойдут для любых отсеков. Разве что снизу отверстий четыре, а не шесть. Но вряд ли это доставит неприятности на практике.

Тесты

Мы проводили тесты совместно с тестовой лабораториейHardwareluxx, подробности методики можно посмотреть вобзореSeagateExos X18 ST18000NM000J. Здесь же мы остановимся на результатах.

Энергопотребление

Сначала мы измерялиэнергопотребление при старте диска. Здесь шпиндель раскручивается до рабочей скорости, поэтому данный уровень максимальный.SeagateExos X18 18 TB показал38,8 Вт, что вполне ожидаемо для накопителя корпоративного класса. По этой причине в стойках, например, жесткие диски стартуют не все разом, а по очереди. У 16-ТбайтExosX16 энергопотребление было выше 39,6 Вт, у 14-ТбайтExosX14 39,0 Вт, так что пятое поколение гелиевыхHDDв данном отношении действительно оказалось лучше.

Второй тест проводился врежиме бездействия. После раскрутки шпинделя мы ждали 10 минут без нагрузки или обращения кHDD. Жесткие дискиSeagateс поддержкойPowerChoiceчерез 15 минут бездействия переходят в режим ожидания, поэтому 10-минутная пауза была выбрана специально. Диск Exos X18 18 TB с вращающимися пластинами потреблял всего3,37 Вт. Что значительно меньше 16-ТбайтExosX16 (5,06 Вт) и 14-ТбайтExosX14 (4,77 Вт). Несмотря на девять пластин,Seagateудалось весьма неплохо продвинуться вперед по энергопотреблению.

Третий тест проводился подпоследовательной нагрузкой записи. На жесткий диск записывалось 50 Гбайт образовWindows. Здесь энергопотребление составило6,92 Вт. Что выше 16-ТбайтExosX16 (6,41 Вт) и 14-Тбайт Exos X14 (6,7 Вт). Результаты в данном сценарии ближе к весьма "прожорливому"SkyHawkAiна 14 Тбайт. Впрочем, емкие диски с воздушным наполнением все равно потребляют больше.

Четвертый тест нагрузка случайного чтенияHDTuneProRandomAccessRead. РезультатExosX18 на 18 Тбайт12,58 Втоказался чуть вышеExosX14 14 Тбайт с восемью пластинами (12,1 Вт). ОднакоExosX16 на 16 Тбайт потреблял больше 12,86 Вт.

Производительность

По производительностиCrystalDiskMark6мы получили результат выше спецификацийSeagate, а именно275,2 Мбайт/спо последовательному чтению и275,8 Мбайт/спо последовательной записи. Если сравнивать с предшественниками, то прирост есть, но составляет считанные мегабайты в секунду.

В тестеHDTuneExosX18 на 18 Тбайт тоже остался ниже планки 280 Мбайт/с, не приблизившись к магическому уровню 300 Мбайт/с. Мы ожидали большего прироста по сравнению с четвертым поколением гелиевыхHDD, но, видимо, здесь стоит дождаться накопителей с новыми технологиями.

Мы ограничились самыми популярными тестами, дополнительные результаты можно посмотреть вобзореHardwareluxx.

Системы храненияSeagateStorage вEMEA

Жесткие дискиExosи твердотельные накопителиNytroразработаны специально для задач и нагрузок корпоративного класса, они отличаются высокой производительностью, емкостью и надежностью, а также обеспечивают максимальную безопасность данных и мгновенный к ним доступ. В ассортиментеSeagate, как мы упомянули, имеются не только накопители, но и дисковые, гибридные ифлеш-системы хранения данных для SAN-сетей, системы JBOD для подключения к серверам и легкого масштабирования емкости, а также конвергентные вычислительные платформы для обеспечения высокой плотности хранения данных

Seagateподписала сASBISдистрибьюторский договор, который позволит поставлять корпоративные решенияSeagateStorageSystemsandSolutionsна рынках России, Казахстана, Беларуси, Украины и ряда других стран.

Мы рады, что наше стратегическое партнерство с компанией ASBIS, начавшееся в 1992 году, будет расширено за счет корпоративной линейкиSeagateSystemsandSolutions. Уже более 40 лет мы выпускаем инновационные системы хранения. Расширение сотрудничества с ASBIS важный шаг, позволяющий позиционироватьSeagateкак комплексного поставщика систем хранения данных на рынках EMEA прокомментировал Александр Малинин, глава представительстваSeagateTechnologyв России.

СистемыSeagateStorageнайдут свое применение для решения самых разных задач, включая основное хранение данных под критически важные приложения, задачи виртуализации серверов, различные уровни хранения данных в частных и гибридных облаках, видеонаблюдение, высокопроизводительные вычисления, системы резервного копирования и восстановления данных, аналитику данных, приложения СМИ и индустрии развлечений и многое другое.

Заключение

Новая линейка Exos X18 отSeagateполучилась на славу. Она хорошо продолжает традиции предшественников, обеспечиваявысокий уровень производительности. Не прошло и несколько лет, как гелиевые жесткие диски добрались до пятого поколения. Конечно, энергопотребление на этапе старта превышает потребительскиеHDD, но для дисков корпоративного класса это вполне ожидаемо. Тем более во многих сценарияхSeagateудалось снизить энергопотребление по сравнению с предыдущими поколениямиExos.

Революционных изменений от новой линейки ожидать не стоит, здесь все же стоит дождаться накопителей стехнологиями двойного приводаMACH.2итермомагнитной записиHAMR.

ExosX18 новыйэволюционный виток популярной линейки для дата-центров и серверов. Производительностьдо 276 Мбайт/спозволяет накопителям находиться среди лидеров современныхHDD. К преимуществам отнесем гарантию 5 лет и ежегодную расчетную нагрузку записи 550 Тбайт. Цена около 35 тыс. рублей тоже радует. Разве что при домашнем использовании следует помнить об уровне шума и высоком пусковом токе.

Подробнее..

Recovery mode МОБА здорового человека (концепт)

24.12.2020 22:23:19 | Автор: admin
На здоровье сегодняшнего киберспортсмена сказывается целый ряд негативных факторов, источником которых является несовершенство спортинвентаря (устройств ввода). В связи с этим принято решение, в преддверии скорого выхода основной статьи на тему, опубликовать в качестве иллюстрации к ней один из концептов трансформации устройств ввода-вывода для игр в изометрической проекции.

Просим прощения за качество контента. Концепт родился за пару минут на пике дебатов в отсутствии иллюстратора.

image

Сенсорный экран выводящий разом всё игровое поле + вывод основных внутриигровых команд на замыкаемые в различных комбинациях контакты на руку/руки.

Слабое место концепта отёк ног и затекание длительно поднятых рук, хотя ничто не мешает спортсменам попрыгать и поделать махи руками пока персонаж помер и ещё не воскрес.
Подробнее..

Arduino Nano RP2040 Connect новая ардуинка с Wi-Fi на борту

19.05.2021 16:06:46 | Автор: admin

Похоже на то, что компания Arduino не особо спешила с адаптацией чипа RP2040 для своих плат. Свой вариант одноплатника, предложенный Arduino, получил название Arduino Nano RP2040 Connect. Насколько можно понять, у платы есть практически все достоинства малинки, плюс Wi-Fi, чего часто не хватает.

Коротко о характеристиках платы: ее основа все та же система на кристалле от Raspberry Foundation. Здесь двухъядерный Arm Cortex M0+ с частотой работы ядра 133 МГц, плюс 264 КБ SRAM и 16 МБ флеш-памяти. Такой же объем памяти у Raspberry Pi Pico. Ну а теперь подробнее обо всем.


Свое решение использовать именно RP2040 разработчики платы аргументировали тем, что SoC уже успела доказать свою практичность и надежность. Проблем с системой не было, несмотря на то, что выпущена она недавно, комьюнити расширяется, возможности использования тоже.

Ну и Arduino с дополнительными возможностями почти что идеальная плата для разработчиков. Использовать ее можно в большом количестве проектов. По словам представителей компании, итоговый результат это Nano на стероидах, премиум-вариант ардуинки.

Не процессором единым


У платы есть несколько важных преимуществ перед похожими проектами, причем не только благодаря характеристикам.

Одно из преимуществ полноценная поддержка Arduino Cloud. Это платформа, выпущенная в 2020 году для производителей и профессионалов.


Она позволяет без проблем разрабатывать, отслеживать и контролировать свои проекты Интернета вещей (IoT) из любого места. Прерванную работу можно возобновить в любой момент. У платформы есть все, что необходимо разработчикам:

  • Автоматически сгенерированный код, который позволяет быстро реализовать проекты любой сложности. Программистом для работы с этой функцией быть не обязательно.
  • Plug & Play Onboarding генерация макета при настройке нового устройства. Эта возможность тоже ускоряет работу.
  • Мобильное приложение позволяет получить доступ к панелям мониторинга, отслеживать показания датчиков, управлять своим проектом из любой точки мира при помощи специализированных виджетов.

Более того, платформа интегрируется еще и с Amazon Alexa, IFTTT, ZAPIER и Google Sheets, что дает разработчикам еще больше функций. С апреля этого года представители Arduino расширили возможности облачной платформы и одновременно упростили работу с ней. Взимодействоствать между собой могут любые девайсы, подключенные к Arduino Cloud. Специалисты, которые разбираются в программировании, могут писать приложения при помощи Arduino IoT API.

Нативная поддержка RP2020 Arduino Mbed Core. Arduino Core поддерживает принцип plug-and-play. Разработчики без проблем могут использовать существующие наработки для, скажем, Nano 33 BLE Sense, в новой плате. Если есть какой-никакой опыт работы с Arduino, новая плата покорится разработчику за считанные минуты. Более того, компания добавила поддержку всего ПО для RP2040.

Если же наработок никаких нет, можно начать с нуля, для чего есть возможность программирования на MicroPython специальном ЯП на основе Python. Предусмотрено многое, есть даже бесплатная лицензия OpenMV для проектов из сферы машинного зрения.

Характеристики новинки


Компания опубликовала подробные характеристики в своем блоге.

Плата


Nano RP2040 Connect


SKU: ABX00053


Микроконтроллер


Raspberry Pi RP2040


USB коннектор


Micro USB A


Пины


Встроенный LED


13


Цифровые I/O пины


20


Аналоговые Input-пины


8


Аналоговые Output-пины


0


PWM pins


20


External interrupts


20


Беспроводная связь


Bluetooth


Nina W102 uBlox module


Wi-Fi


Nina W102 uBlox module


Безопасность


ATECC608A-MAHDA-T Crypto IC


Communication


UART


Да


I2C


Да


SPI


Да


Питание


Circuit operating voltage


3.3V


Board Power Supply (USB/VIN)


5V/5-21V


Поддержка батарей


N/A


Коннектор для батареи


N/A


DC Current per I/O pin


4 мA


Частота


Процессор


133 МГц


RTC


N/A


Память


AT25SF128A-MHB-T


16MB Flash IC


Nina W102 uBlox module


448 КБ ROM, 520 КБ SRAM, 16 МБ Flash


Размеры


Масса


6 г


Ширина


43.18 мм


Длина


17.78 мм



Возможности платы позволяют использовать ее практически в любом проекте без подготовки как говорится, сел и поехал. Наиболее значительным достижением можно считать наличие беспроводной связи в виде Wi-Fi и Bluetooth благодаря установке чипа u-blox NINA-W102.

Еще один важный момент наличие микрофона, который можно использовать для самых разных датчиков, сенсоров, систем обработки звука и т.п. Есть также IMU, открывающий дополнительные возможности.

Стоит отметить, что расположение GPIO-выводов не соответствуют распиновке Raspberry Pi Pico. Но здесь все логично, ведь производитель Arduino, соответственно, разработчики используют собственную схему расположения выводов. Аналоговых входов здесь сразу 8 это больше, чем у любой другой платы на базе RP2040.


Cтоит все это удовольствие всего 22 евро. Это, конечно, больше, чем у Raspberry Pi Pico, но и плата более функциональная.

Подробнее..

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru