Dorin Sîrbu » » Hardware

Intrebare:
Buna ziua,

Am o problema la calculator, se restarteaza fara nici un motiv. In special am observat acest comportament cand folosesc Skype.

Va multumesc,
Andrei, Bucuresti.

Raspuns:
Problema poate aparea de la placa video (model mai vechi) pentru ca, are un driver, care nu functioneaza corect. Cauta la producator pe site, descarca si instaleaza ultima versiune de driver. Daca nici dupa instalarea driverului tot nu functioneaza corect si se reporneste calculatorul, atunci vei fi nevoit sa schimbi placa video.

Hard disk (provine de la cuvintele din limba engleza: hard – dur si disk – disc), este o componenta destinata pentru stocarea permanenta a datelor in format digital. Simplificat, mecanismul unui hard disk, este compus din:

• unul sau mai multe platane cu suprafata magnetica (discuri)
• un motor care roteste platanele la viteza mare
• capurile de citire/scriere pentru fiecare platan si mecanismul de pozitionare a lor, care permit citirea si scrierea datelor pe aceste platane
• circuite de control, care gestioneaza procesul de citire/scriere date, inclusiv gestionarea unui cache de date, pentru a asigura un acces mai rapid.
• carcasa, care protejeaza componentele

Denumirea de disc dur, provine de la faptul ca in interior, datele sunt stocate pe discuri (platane) rigide comparativ cu o discheta, in care discul magnetic pe care se salveaza datele este flexibil (floppy disk).
Spre deosebire de o discheta se caracterizeaza prin viteza mult mai mare de acces a datelor si prin capacitate mult mai mare de stocare, prin faptul ca este un mecanism mult mai precis.

De ce este nevoie de hard disk?

De hard disk este nevoie din simplu motiv, ca dupa inchiderea calculatorului, datele din memoria RAM (memorie volatila) se pierd si trebuie stocate undeva permanent, ca sa poata fi recitite din nou la urmatoarea repornire.

Datele pot fi stocate permanent si pe alte suporturi cum ar fi: discheta, CD ROM, DVD ROM, memorie flash, etc. Se foloseste hard disk-ul cel mai des, deoarece este de capacitate mai mare si este mai rapid decat celelalte suporturi de stocare.

Probabil majoritatea dintre voi ati trecut peste o pana de curent si vi s-a pierdut documentul (de exemplu) la care lucrati. Acest lucru s-a intamplat din cauza ca acel document inca nu fusese salvat permanent pe hard disk (sau alt suport) si memoria RAM a calculatorului s-a pierdut in momentul in care s-a inchis curentul.

Cum functioneaza un hard disk?

Un hard disk functioneaza oarecum similar unui pick-up care preia o melodie de pe o placa de vinil, doar ca placa de vinil este o placa cu suprafata magnetica si preluarea continutului se face automatizat.

Un platan al unui hard disk este impartit logic in mai multe piste circulare, care la randul lor sunt impartite in sectoare. Un hard disk permite sistemului de operare si programelor citerea/scrierea datelor la nivel de sector. Cand un program ‘cere’ hard disk-ului sa citeasca sau sa scrie date intr-un sector, hard disk-ul pozitioneaza capul pe pista corespunzatoare de pe platan si citeste/scrie datele in momentul in care sub cap, prin rotatie, ajunge sectorul ‘comandat’.

Primul lucru care se face dupa montarea unui hard disk nou in calculator si instalarea driver-ului pentru el, este procedura de partitionare (optional) si  formatare disk. Formatarea hard disk-ului (sau doar a unei partitii), presupune crearea unui sistem de fisiere gol, unde ulterior se vor scrie/citi fisiere intr-un mod controlat, divizate in bucati mai mici pentru a fi scrise in sectoare, care sunt ‘notate’ intr-un loc special, pe care o sa-l denumim generic: sistem de alocare fisiere.

Cum se conecteaza la calculator?

Un hard disk intern are doua mufe: mufa pentru sursa de alimentare si mufa pentru cablul de transfer date. Pentru transfer date, un hard disk poate sa implementeze una din urmatoarele interfete:

• IDE
• SATA
• SAS
• SCSI
• …

Un hard disk extern are doar o singura mufa de conectare a cablului de transfer a datelor prin USB (alimentarea se face prin USB).

Capacitate de stocare si performanta

Performantele unui hard disk se caracterizeaza in dependenta de:

• Capacitatea de stocare (cata informatie incape pe el si se masoara in MB, GB, TB)
• Viteza de transfer a datelor (viteza cu care sunt transferate datele de pe hard disk, se masoara in MB/s)
• Timpul de acces (timpul necesar pentru pozitionare capete de citire si platane, se masoara in ms)
• Nivelul de zgomot (zgomotul pe care il produce la functionare, se masoara in dB)
• Consumul de curent
• Rezistenta la socuri

Avantaje hard disk

• Capacitate de stocare mare
• Compatibilitate cu majoritatea calculatoarelor
• Viteza mare de transfer date raportat la celelalte dispozitive de stocare permanenta date (in timp va fi depasit de SSD)

Dezavantaje hard disk

• Consum mare de curent comparativ cu celelalte componente fara componente mecanice
• Vulnerabil la socuri (cazaturi, lovituri, etc.)
• Este mai greu raportat la celelalte componente din calculator (exceptand dispozitive similare: unitate CD, unitate DVD, dischiera)
• Din cauza rotatiilor platanelor si a miscarii capurilor de citire/scriere, este un dispozitiv zgomotos.
• Predispus la erori. In timp vor aparea erori de citire a datelor.
• Are componente mecanice, care inevitabil se vor defecta la un moment dat
• Are o viteza de citire date mai mica decat viteza de transfer suportata de celelalte circuite dintr-un sistem de calcul (procesor, memorie RAM, controlere, etc.)
• Este o componenta cu o arhitectura mai veche, care a fost imbunatatita cat s-a putut si in curand va ajunge la limitele superioare de performanta. In timp vor incepe sa fie schimbate cu discurile SSD (Solid State Disk).

Placa de retea, este un dispozitiv electronic de conectare la o retea, care permite dispozitivului pe care este instalat (ex: calculator) sa comunice prin intermediul retelei cu alte dispozitive similare (ex: alte calculatoare sau echipamente). I se spune placa, pentru ca de obicei are aspectul unei placi pe care sunt montate componentele electronice necesare conectarii si comunicarii cu reteaua (vezi imaginea din dreapta).

Denumiri alternative pentru placa de retea sunt: adaptor de retea si adaptor LAN. In documentele de specialitate, aceasta componenta o mai puteti intalni notata si cu NIC, o prescurtare de la denumirea in limba engleza: Network Interface Controller sau Network Interface Card.

O placa de retea poate conecta un calculator (sau alt sistem de calcul) la retea prin intermediul unor standarde de comunicare la nivel fizic, bazate pe comunicarea:

• prin intermediul unui cablu cu fire din cupru
• prin intermediul unei antene (wireless)
• prin intermediul fibra optica

In conditii de acasa, cel mai des se folosesc placile de retea (vezi imaginea prezentata mai sus), care se conecteaza la retea prin intermediul unui cablu de retea cu fire din cupru, care respecta standardul Ethernet. Acest cablu de retea are la ambele capete mufe speciale (mufe RJ45, vezi imaginea din dreapta), care sunt inserate in mufele placilor, pentru a asigura conectarea fizica.

Ethernet, este un standard care defineste modul de interconectare si comunicare la nivel fizic intr-o retea intre doua dispozitive. Denumirea oficiala al standardului Ethernet este IEEE 802.3.

Orice placa de retea Ethernet, pentru a putea comunica in retea si a putea fi adresata la un nivel jos de comunicare, in procesul de productie are asociat (scris in memoria placii) un numar unic, care poarta denumirea de adresa MAC. De multe ori administratorii folosesc aceasta adresa fizica, in locul adresei de IP, pentru a bloca accesul unei placi la un anumit serviciu pentru utilizatori.

Prin intermediul cablurilor de retea, o placa de retea se conecteaza fizic (electric sau optic) la alte calculatoare si/sau echipamente de retea, care asigura infrastructura retelei si comunicarea intre ecipamentele din retea. Mai nou, pentru utilizare acasa sau in locurile publice, se folosesc si placile/adaptoarele, care transfera datele prin intermediul undelor radio (WiFi).

Din punct de vedere al modului de instalare in calculator, placile de retea pot fi grupate in 3 grupe:

• placi de retea, care se monteaza intern (ex: se monteaza in interiorul carcasei calculatorului in slot-urile de extindere PCI ale placii de baza).
• placi de retea incorporate in placa de baza
• placi de retea, care se conecteaza extern (de exemplu: prin USB,  FireWire, etc.).

Celelalte placi de retea, exceptand cele incorporate, au avantajul ca pot fi schimbate odata cu aparitia unor standarde noi sau aparitia unor imbunatatiri ale standardului existent, care eventual sa permita viteze de transfer mult mai mari.

O caracteristica importanta al unei placi de retea, este viteza de transfer a datelor, adica cantitatea maxima de date pe care o poate transfera intr-o unitate de timp. Viteza de transfer a datelor al unei placi de retea, in general depinde de standardul pe care il implementeaza si se masoara in Mbit/s (Mega-biti pe Secunda). In dependenta de viteza de transfer avem:

• 10 Mbit/s – placile de retea mai vechi, viteza mica
• 100 Mbit/s – placile de retea folosite cel mai des, viteza obisnuita
• 1000 Mbit/s –  placile de retea mai noi, viteza mai mare de transfer, dar care functioneaza cu restrictia ca si celelalte echipemente de retea sa suporte aceasta viteza, care de obicei functioneaza la viteza 100 Mbit/s.
• > 1000 Mbit/s – placile profesionale de transfer date la viteze foarte mari

Termenul de Mbit (Mega-bit), este mai mult folosit in scopuri de marketing, pentru ca ‘suna mare’. Pentru a calcula vaoarea vitezei de transfer in unitatile de masura folosite cel mai des pe calculator si anume  in kilobytes/s sau Megabytes/s, trebuie sa folositi urmatoarele formule de conversie:

V_kilobytes/s = V_Mbit/s / 8192

V_Mbytes/s = V_Mbit/s / 8

In articolele precedente am vorbit desre protocolul TCP/IP. Acest protocol era utilizat pentru a transfera corect date prin intermediul retelei, efectuand verificarile necesare la primirea unor pachete de date din retea si pregatind pentru trimitere, datele care trebuie trimise la distanta. TCP/IP gestioneaza la nivel logic transferul de date. Pentru a fi trimise acele date la distanta, pe alte calculatoare, ele trebuie trimise fie ca semnale electrice prin fire sau ca unde radio prin aer. De partea aceasta de tranfer se ocupa placile de retea si protocoalele pe care le implementeaza.

Driver, este un program specializat, care permite extinderea capacitatilor unui sistem de calcul (pc, telefon, handheld, etc.) bazat pe un sistem de operare, permitand utilizarea de noi componente hardware si periferice externe, si asigurand comunicarea intre sistemul de operare si acestea. Un driver mai poate fi privit si ca o “punte de comunicare” intre sistemul de operare si dispozitivul pentru care este creat. Inca un sinonim pentru driver, ar fi “adaptor”, prin simplu fapt ca transforma “cererile” sistemului de operare in comenzi interne specifice dispozitivului in cauza.

Un sistem de operare, ca sa poata “oferi” utilizatorilor (sau programatorilor) un dispozitiv, fie el o componenta din calculator sau un periferic extern, trebuie sa “stie” sa comunice cu el.

De exemplu, dupa cum stiti, pe piata se comercializeaza mai multe marci si modele de imprimante si fiecare din aceste imprimante, in dependenta de producator si model, este construita in felul ei si accepta comenzi intr-un mod specific ei (semnale, comenzi, etc.). Ar fi imposibil pentru un sistem de operare sa “stie” cum sa comunice cu fiecare imprimanta existenta pe piata, pentru ca fiecare producator le construieste in felul lui si periodic apar modele noi. De aceea s-a creat arhitectura de tip sistem de operare/driver, adica producatorii sistemului de operare specifica “ce se asteapta sa faca” o imprimanta, iar producatorul imprimantei furnizeaza un driver, care “stie cum sa faca” acele functionalitati la care “se asteapta” sistemul de operare.

O sa luam un alt exemplu: placile de video. Mai multi producatori furnizeaza placi video, care din punct de vedere electronic sunt implementate fiecare in felul ei (in dependenta de chipset si unele extensii). Un sistem de operare nu “stie”, cum sa comunice cu o placa video direct, decat intr-un mod standard (VGA), de aceea la achizitionarea unei placi video, vi se va da si un CD cu driver-ul placii video, oferit de producator. Doar dupa ce veti instala acel driver veti putea folosi placa video la capacitatile ei maxime, pentru ca sistemul de operare va avea programul de comunicare cu placa corespunzatoare.

In realitate, aceste drivere sunt folosite de catre un sistem de operare pentru a se interconecta aproape cu oricare componenta de pe calculator (sau dispozitiv similar), cum ar fi:

• porturi (USB/Serial/Paralel/…)
• harddisk
• unitatea optica
• dischiera
• placa video
• placa de sunet
• placa de retea
• componente din placa de baza
• modem
• tastatura
• mouse
• imprimante
• scannere
• memorii USB
• camere web
• unitati de stocare externe
• …(in Windows, le puteti vedea pe toate in Device Manager, organizate pe categorii)

Ca o regula de baza, va trebuie driver pentru orice componenta/periferic nou. Driver-ele sunt “motivul” pentru care un sistem de operare se poate instala pe mai multe configuratii hardware de calculatoare. La instalarea pe un calculator, in dependenta de configuratia hardware a calculatorului, programul de instalare a sistemului de operare “alege” din baza de date incorporata, driverele de care dispune si le instaleaza. Nu de multe ori sunt cazurile cand dupa instalare nu va functioneaza una sau mai multe componente. O sa luam placa de retea drept exemplu. Ce inseamna acest lucru? Acest lucru inseamna ca sistemul de operare, in baza lui de date, cu care este livrat, nu dispune de driver-ul pentru modelul acela de placa de retea. In situatia de genul acesta, trebuie gasit CD-ul cu care a fost livrata placa de retea si de instalat driver-ul. Dupa instalare, sistemul de operare va “vedea” placa de retea si va putea s-o foloseasca prin intermediul noului driver instalat pentru comunicarea in retea.

Pare complicat, dar ca sa intelegem de ce este nevoie de aceasta arhitectura, haideti sa ne imaginam o secunda ca nu exista aceste drivere. In cazul acesta, sistemul de operare ar trebuie sa fie programat din start sa mearga doar pe o anumita configuratie de calculator. Notiunea de “upgrade” ar disparea complet, pentru ca toti ar folosi doar configuratia de calculator pe care ar suporta-o sistemul de operare.

Deci, daca o componenta noua nu va functioneaza (mergand pe presupunerea ca nu este defecta), inseamna ca trebuie sa instalati driver-ul de pe CD-ul (sau discheta) cu care este livrata. Daca nu mai gasiti acel CD, va notati modelul componentei/perifericului undeva (de obicei scrie pe ele) si cautati driver-ul pe site-ul producatorului, majoritatea le ofera pentru descarcare (download).

Placa de sunet, este o componenta a calculatorului, destinata sa preia semnal audio in format analogic si sa-l converteasca in format digital, si invers sa converteasca din format digital si sa furnizeze semnal audio in format analogic catre echipamente analogice externe.

Functionalitatea cea mai de baza este codificarea in format digital a semnalelor audio analogice de intrare (ex: de la microfon sau casetofon) si decodificarea din format digital in format analogic pentru semnalele de iesire (ex: pentru boxe sau amplificator audio).

Conversia din format analogic in format digital, simplist vorbind, consta in esantionarea semnalului analogic continuuu intr-un numar de coduri la o anumita rata pe secunda de catre un circuit electronic codor/decodor. Aceste coduri, dupa conversie sunt salvate fie in memoria calculatorului fie pe harddisk pentru procesare ulterioara.

Placa de sunet este folosita pentru programele de editare audio, pentru programe de comunicare cu alte persoane, pentru jocurile pe calculator, pentru programe educationale si alte programe care au nevoie de captarea de semnal audio din exterior si/sau furnizarea de semnal audio catre boxe, casti si/sau alte echipamente.

Avantajul arhitecturii de tip ‘componenta de extindere’ este ca pentru cresterea performantelor audio ale calculatorului, nu trebuie de schimbat decat placa de sunet existenta cu una mai performanta si de instalat driverele pentru noua placa de sunet.

O placa de sunet poate fi atat interna cat si externa. O placa de sunet interna, este o componenta, care fie este deja integrata in placa de baza a calculatorului sau poate fi montata in una din mufele (slot) de extindere ale placii de baza (PCI sau ISA). O placa de sunet externa, are o forma de prezentare de ‘produs finit’ si de obicei se conecteaza la calculator prin intermediul unui cablu la un port extern: USB, PCMCIA, FireWire, etc.

Pentru mufele de intrare si iesire ale unei placi de sunet exista o conventie de marcare prin culori (acest lucru se vede si in poza din acest articol), pentru a putea identifica mai usor mufele:

• Roz – mufa pentru microfon
• Bleu – intrare audio analog
• Verde deschis – iesire audio analog pentru semnalul stereo principal (casti si boxele din fata)
• Portocaliu – iesire audio, analog pentru boxa din centru si subwoofer
• Negru – iesire audio analog boxele de surround.

Placile de sunet, in dependenta de numarul de canale de iesire se pot clasifica in urmatoarele categorii:

• mono, 1 canal
• 2.0 – stereo, 2 canale
• 2.1 – stereo, 2 canale si un subwoofer
• 5.1 – stereo, 2 canale fata, 2 canale surround, un canal centru si subwoofer
• 7.1 – stereo, 2 canale fata, 2 canale surround, 2 canale spate, un canal centru si un subwoofer

La achizitionarea unui set de boxe, trebuie de luat in calcul numarul de canale de iesire ale placii de sunet.