Обеспечение производительности компьютерной техники и мобильных устройств
Международная
публикация
ART 85385
Авторы:
И.
А. Матющенко, И.
В. Шульгин
И.
А. Матющенко, И.
В. Шульгин Библиографическое описание статьи для цитирования:
Матющенко
И.
А.,
Шульгин
И.
В. Обеспечение производительности компьютерной техники и мобильных устройств // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2015. – Т. 13. – С.
1921–1925. – URL:
http://e-koncept.ru/2015/85385.htm.
Аннотация. В современном мире трудно представить себе человека, который не использует компьютеры для работы и развлечений. Часто пользователи имеют смутное представление о том, что необходимо для обеспечения оптимальной производительности своих устройств. В статье описываются основные параметры и показатели, которые влияют на работу технических устройств, и даются рекомендации по их оптимизации для надёжной и продолжительной работы.
Ключевые слова:
программное обеспечение, производительность, планшет, персональный компьютер, смартфон, система охлаждения, серверное оборудование, статическое электричество, жёсткий диск
Текст статьи
Матющенко Игорь Алексеевич,старший преподаватель кафедры информатики и МПИ, ФГБОУ ВПО «Нижневартовский государственный университет», г. Нижневартовскmig20@inbox.ru
Шульгин Илья Владимирович,студент направления Педагогическое образование (Информатика), ФГБОУ ВПО «Нижневартовский государственный университет», г. Нижневартовскshulgin99@mail.ru
Обеспечение производительности компьютерной техники и мобильных устройств
Аннотация.В современном мире, трудно представить себе человека, который не использует компьютеры для работы и развлечений. Часто пользователи имеют смутное представление о том, что необходимо для обеспечения оптимальной производительности своих устройств. В статье описываются основные параметры и показатели, которые влияют на работу технических устройств и даются рекомендации по их оптимизации для надёжной и продолжительной работы.Ключевые слова:персональный компьютер, планшет, смартфон, производительность, программное обеспечение, система охлаждения, серверное оборудование, статическое электричество, жёсткий диск.
Производительность вычислительных систем и устройств являетсяобщим определением условиякомфортной и быстрой работой над вычислениями. Каждыйпользователь компьютера, планшета, смартфонасо временем сталкивается с ситуацией,при которойегоустройствоначинает работать медленнее,выходит из строяили быстроразряжается.У многих людей компьютеры или другие устройства выходили из строя «сами по себе». Но узнать причину поломки для опытного техника очень легко.Программы, устанавливаемые на вычислительное устройство,определяют,на что устройство будет способно и чем лучше программа, тем больше возможностей.Программы делятся нанесколькоуровней: системные, прикладные, а также программы с открытым и закрытым кодом. Для конечного пользователя это будет мало важно, но важно знать, что происходит с твоим устройством под управлением такой программы.Программа с открытым кодом может быть просмотрена и отредактирована, а с закрытым кодом не может быть отредактирована, и только дизассемблирована(считан код Ассемблера) в коды процессору, что усложняет для конечного пользователя понятиетого,что она делает. Под закрытым кодом может быть спрятан любой код и в процессе того,как программа не показывает активность на экране, внутри возможны любые процессы. Это влияет как на производительность, так и на энергопотребление. Делая чтото, что пользователь не видит, программа тратит ресурсы устройства. На этом принципе построена работа как программ действующих самовольно, так и вирусов.Системные программы включают в себя операционные системы, драйвера. Они обычно закрыты дляредактирования из соображений безопасности, что одновременно и плюс для надёжностиустройства, и минус для свободы пользователя.Прикладные программы, устанавливаемыепользователем, пользуются памятью и могут запускается вместе с операционной системой. Приобретая устройство с предустановленными программами и операционными системами,пользователюможет чтото из этогоне пригодиться. Желательно отключать всё,что неявляется первостепенным с точки зрения решаемых с помощью устройства задач.Это обеспечит максимальную производительность у той программы,в которой необходимо работать. Например, в операционных системах семейства Windowsимеетсяпрограмма msconfig,в которой можно настроить нужные компоненты, загружающиесявместе с системой. Утилитазапускается командой Win→Выполнить→msconfig»или «Win+R→msconfig»[1].На прочих операционных системах необходимо следить за модулями и программами,запущенными и обращающимися к ядру системы, завершать ненужные процессы.В смартфонах ипланшетах,в зависимости от операционной системы,можно освободить память,удалив ненужные программычтобы устройство не работало попусту.Так же выбрать компоненты и режимы, которые работают всё время. Это увеличит время работыотаккумулятора.В современных системах, установленных на популярные смартфоны и планшеты, многие процессы скрыты от пользователя для того чтобы убрать лишнюю информацию и не «пугать»пользователя. Поэтому у последнихвсегда возникаютвопросы о быстрой скорости разрядки устройства и непонятно откуда взятых зависаниях.Кроме этого на работу гаджета влияют и лишние программы, установленные пользователем случайно или сознательно, но не использующиеся. Возможны проникновения с помощью вирусных программ,созданныхсо злым умыслом. Вирусы могут сделать всё,что задумал авторзлоумышленник:от проникновения на компьютер с целью кражи данных, до увеличения напряжения через BIOSи уничтоженияаппаратных узловкомпьютера.Избежать этого можно с помощью критичного отношения к устанавливаемому программному обеспечению, так как инициализация может случитьсяс помощью любого кода,от сайтадо уже запущенного приложения.Многие люди и сегодня используют персональный компьютер на работе или дома,так как его компоненты сравнимо не мобильны и обладают большим потенциалом для большой вычислительной мощи.В компьютере в основном используются компоненты, выделяющие при работе тепло. Для отведения тепла существуют системы охлаждениянагревающихсяэлементов. Проблемы могут возникнуть с охлаждением, когда эти системы засорены, или сам персональный компьютер находится в помещении с высокой температурой, в плохо проветриваемом месте и такдалее.Решение вопроса перегревов –держать системы охлаждения в чистоте и ставить компьютер в хорошо проветриваемые помещения (места). В таких условиях компьютер,при исправном оборудовании,будет работать с максимальной производительностью и избежит перегрева при любых нагрузках.Излишняя влажность помещения тоже может сильно повредить компьютеру,так как разность температур нагревающихся элементов могут создать конденсат(воду) на элементах или внутри них и вызвать замыкание. Такое происходит в системах с пассивной системой охлаждения или неисправной воздушной системой охлаждения.Такая проблема встречается редко,так как,в основном,используют воздушную систему охлаждения, которая выветривает всю влагу. Следовательно,проветриваемое помещение или дополнительные кулеры на входе и выходе корпуса могут решить проблему влажности внутри него,тем самым обеспечить поток воздуха сквозь корпус системного блока.При низкой влажностии высокой температурепомещения возникает проблема с статическим электричеством –электрическимзарядом,накапливающимся на диэлектриках. Такой заряд не должен возникнуть в вычислительных элементах.Заряд,если он достигает материнской платы,может вывести из строя чувствительные модулина ней. Заряд 30000 Вольтможет передатьсяс, например,пальцачеловека, накопившего заряд с синтетической одеждыи вывести из строяуязвимые элементы. Диагностироватьсбой по причине статического электричествасложно,так как человекне видитни электричества, ни повреждений.Решение проблемы со статическим электричеством в системных блоках –заземлениеисточникатокаи заглушка для задней I/Oпанели.Заглушка обеспечивает отвод статического заряда от платы в корпус.Следующий момент –серверное оборудование, котороеиспользуется только профессиональными компаниями или организациями для достижения наивысшей производительностиблагодаря серверной архитектуреи износостойкости оборудования в вычислительных операциях.Для слежения за оборудованиемвсерверных обычно стоят термометры, кондиционеры, гигрометры (измерение влажности).Важно чтобы сервера работали долго и на полную мощь без вмешательства человека в процесс обработки (т.е. автоматизировано).Во время работы почти у всех систем используется постоянная память на основе твердотельныхнакопителей, у которых есть свойство изнашиваться. Износ у разных типов жёстких дисков и накопителей возникает по разным причинам. Не касаясь внешних факторов, при идеальных условиях у накопителей есть лишь ограниченное числоцикловчтениязаписи.Утвердотельных дисков,на основе движущийся головки и диска, есть уязвимость от вибраций. В серверных редко бывают вибрацииили тряска,но защита от них предусмотрена у всех устройств,в которых можно уместить обычный винчестер (HDD). При сильных вибрациях, толчках и ударах во время работы возникает риск повреждения поверхности диска или поврежденияголовки.В основном это приводит кпотереданныхна жёстком диске.В современных HDDпредусмотрена технология,убирающаясчитывающую головку в док, при получении ударов или тряски, где она не может повредить носитель.Такая технологияназываетсяShock protection system(SPS)и предотвращает потерю информации.Разработки в области винчестеров,как надёжныххранилищ информации,ещёведутся. Были созданы SSDнакопители,которые,по сути,не имеют движущихся механизмов, но имеют гораздо меньший объём циклов чтениязаписи. Это делает их крайне ненадёжными для долговременного хранения информации. Остальные системы хранения,такие как RAM и SRAM,выходят из строя очень редко в виду простой системы хранения и отсутствии нужды в больших объёмах хранения информации.Решение для надёжности хранения данных–избегать ударов и тряски жёстких дисков. Для лучшего чтения диска необходимо проводитьдефрагментацию–операцию,систематизирующаясектора, на которых записаны файлы. Онаускоряет работу винчестера, а значит и работу всей системы и уменьшает ход головки, а также количество требуемых оборотов для чтения файла.Мобильность в таких устройствах,как ноутбук, планшетили смартфонставится в первую очередь. Поэтому они подвергаются всем вышеописанным факторам чаще и в большей степени должны быть более выносливы,чем персональные компьютеры. Так же у мобильных устройств критиченвопрос о времени работы без подзарядки. В ноутбуках и планшетах используют мобильные комплектующие, потребляющие меньше энергии, когда это надо.Основной параметр времени работы устройства без подзарядки зависит от ёмкости батареи. Устройства,выполняющие вычисления,получают руководства от программ, следовательно, если ни одна программа не запущенна, то устройство не потребляет энергии. Но типичный пользователь иногда не может определить,что он запустил или установил, поэтому те программы,которые для пользователя не очевидны,потребляют энергию на ненужные емудействия. Такие программы остаются на совести их разработчиков и с этимнадо научитьсябороться.Аккумуляторы утроены на одинаковых окислительных химических процессах. Это требует полной разрядки перед зарядом аккумуляторав виду ограниченногоколичествациклов зарядки. Современные литийионные аккумуляторы имеют около 1000 циклов зарядки.Бережное отношение к вычислительной технике и соблюдение вышеперечисленныхправил эксплуатации необходимо в работе с вычислительной техникой.Это обеспечит долгую и быструю работу устройств, а значит и быстроевыполнение различных задачпользователя в вычислениях и мультимедийныхразвлечениях.
Ссылки на источники1.Колисниченко Д.Н. Windows 8. Настройка, работа, администрирование. СПб.: Питер, 2013.–192 c.
Шульгин Илья Владимирович,студент направления Педагогическое образование (Информатика), ФГБОУ ВПО «Нижневартовский государственный университет», г. Нижневартовскshulgin99@mail.ru
Обеспечение производительности компьютерной техники и мобильных устройств
Аннотация.В современном мире, трудно представить себе человека, который не использует компьютеры для работы и развлечений. Часто пользователи имеют смутное представление о том, что необходимо для обеспечения оптимальной производительности своих устройств. В статье описываются основные параметры и показатели, которые влияют на работу технических устройств и даются рекомендации по их оптимизации для надёжной и продолжительной работы.Ключевые слова:персональный компьютер, планшет, смартфон, производительность, программное обеспечение, система охлаждения, серверное оборудование, статическое электричество, жёсткий диск.
Производительность вычислительных систем и устройств являетсяобщим определением условиякомфортной и быстрой работой над вычислениями. Каждыйпользователь компьютера, планшета, смартфонасо временем сталкивается с ситуацией,при которойегоустройствоначинает работать медленнее,выходит из строяили быстроразряжается.У многих людей компьютеры или другие устройства выходили из строя «сами по себе». Но узнать причину поломки для опытного техника очень легко.Программы, устанавливаемые на вычислительное устройство,определяют,на что устройство будет способно и чем лучше программа, тем больше возможностей.Программы делятся нанесколькоуровней: системные, прикладные, а также программы с открытым и закрытым кодом. Для конечного пользователя это будет мало важно, но важно знать, что происходит с твоим устройством под управлением такой программы.Программа с открытым кодом может быть просмотрена и отредактирована, а с закрытым кодом не может быть отредактирована, и только дизассемблирована(считан код Ассемблера) в коды процессору, что усложняет для конечного пользователя понятиетого,что она делает. Под закрытым кодом может быть спрятан любой код и в процессе того,как программа не показывает активность на экране, внутри возможны любые процессы. Это влияет как на производительность, так и на энергопотребление. Делая чтото, что пользователь не видит, программа тратит ресурсы устройства. На этом принципе построена работа как программ действующих самовольно, так и вирусов.Системные программы включают в себя операционные системы, драйвера. Они обычно закрыты дляредактирования из соображений безопасности, что одновременно и плюс для надёжностиустройства, и минус для свободы пользователя.Прикладные программы, устанавливаемыепользователем, пользуются памятью и могут запускается вместе с операционной системой. Приобретая устройство с предустановленными программами и операционными системами,пользователюможет чтото из этогоне пригодиться. Желательно отключать всё,что неявляется первостепенным с точки зрения решаемых с помощью устройства задач.Это обеспечит максимальную производительность у той программы,в которой необходимо работать. Например, в операционных системах семейства Windowsимеетсяпрограмма msconfig,в которой можно настроить нужные компоненты, загружающиесявместе с системой. Утилитазапускается командой Win→Выполнить→msconfig»или «Win+R→msconfig»[1].На прочих операционных системах необходимо следить за модулями и программами,запущенными и обращающимися к ядру системы, завершать ненужные процессы.В смартфонах ипланшетах,в зависимости от операционной системы,можно освободить память,удалив ненужные программычтобы устройство не работало попусту.Так же выбрать компоненты и режимы, которые работают всё время. Это увеличит время работыотаккумулятора.В современных системах, установленных на популярные смартфоны и планшеты, многие процессы скрыты от пользователя для того чтобы убрать лишнюю информацию и не «пугать»пользователя. Поэтому у последнихвсегда возникаютвопросы о быстрой скорости разрядки устройства и непонятно откуда взятых зависаниях.Кроме этого на работу гаджета влияют и лишние программы, установленные пользователем случайно или сознательно, но не использующиеся. Возможны проникновения с помощью вирусных программ,созданныхсо злым умыслом. Вирусы могут сделать всё,что задумал авторзлоумышленник:от проникновения на компьютер с целью кражи данных, до увеличения напряжения через BIOSи уничтоженияаппаратных узловкомпьютера.Избежать этого можно с помощью критичного отношения к устанавливаемому программному обеспечению, так как инициализация может случитьсяс помощью любого кода,от сайтадо уже запущенного приложения.Многие люди и сегодня используют персональный компьютер на работе или дома,так как его компоненты сравнимо не мобильны и обладают большим потенциалом для большой вычислительной мощи.В компьютере в основном используются компоненты, выделяющие при работе тепло. Для отведения тепла существуют системы охлаждениянагревающихсяэлементов. Проблемы могут возникнуть с охлаждением, когда эти системы засорены, или сам персональный компьютер находится в помещении с высокой температурой, в плохо проветриваемом месте и такдалее.Решение вопроса перегревов –держать системы охлаждения в чистоте и ставить компьютер в хорошо проветриваемые помещения (места). В таких условиях компьютер,при исправном оборудовании,будет работать с максимальной производительностью и избежит перегрева при любых нагрузках.Излишняя влажность помещения тоже может сильно повредить компьютеру,так как разность температур нагревающихся элементов могут создать конденсат(воду) на элементах или внутри них и вызвать замыкание. Такое происходит в системах с пассивной системой охлаждения или неисправной воздушной системой охлаждения.Такая проблема встречается редко,так как,в основном,используют воздушную систему охлаждения, которая выветривает всю влагу. Следовательно,проветриваемое помещение или дополнительные кулеры на входе и выходе корпуса могут решить проблему влажности внутри него,тем самым обеспечить поток воздуха сквозь корпус системного блока.При низкой влажностии высокой температурепомещения возникает проблема с статическим электричеством –электрическимзарядом,накапливающимся на диэлектриках. Такой заряд не должен возникнуть в вычислительных элементах.Заряд,если он достигает материнской платы,может вывести из строя чувствительные модулина ней. Заряд 30000 Вольтможет передатьсяс, например,пальцачеловека, накопившего заряд с синтетической одеждыи вывести из строяуязвимые элементы. Диагностироватьсбой по причине статического электричествасложно,так как человекне видитни электричества, ни повреждений.Решение проблемы со статическим электричеством в системных блоках –заземлениеисточникатокаи заглушка для задней I/Oпанели.Заглушка обеспечивает отвод статического заряда от платы в корпус.Следующий момент –серверное оборудование, котороеиспользуется только профессиональными компаниями или организациями для достижения наивысшей производительностиблагодаря серверной архитектуреи износостойкости оборудования в вычислительных операциях.Для слежения за оборудованиемвсерверных обычно стоят термометры, кондиционеры, гигрометры (измерение влажности).Важно чтобы сервера работали долго и на полную мощь без вмешательства человека в процесс обработки (т.е. автоматизировано).Во время работы почти у всех систем используется постоянная память на основе твердотельныхнакопителей, у которых есть свойство изнашиваться. Износ у разных типов жёстких дисков и накопителей возникает по разным причинам. Не касаясь внешних факторов, при идеальных условиях у накопителей есть лишь ограниченное числоцикловчтениязаписи.Утвердотельных дисков,на основе движущийся головки и диска, есть уязвимость от вибраций. В серверных редко бывают вибрацииили тряска,но защита от них предусмотрена у всех устройств,в которых можно уместить обычный винчестер (HDD). При сильных вибрациях, толчках и ударах во время работы возникает риск повреждения поверхности диска или поврежденияголовки.В основном это приводит кпотереданныхна жёстком диске.В современных HDDпредусмотрена технология,убирающаясчитывающую головку в док, при получении ударов или тряски, где она не может повредить носитель.Такая технологияназываетсяShock protection system(SPS)и предотвращает потерю информации.Разработки в области винчестеров,как надёжныххранилищ информации,ещёведутся. Были созданы SSDнакопители,которые,по сути,не имеют движущихся механизмов, но имеют гораздо меньший объём циклов чтениязаписи. Это делает их крайне ненадёжными для долговременного хранения информации. Остальные системы хранения,такие как RAM и SRAM,выходят из строя очень редко в виду простой системы хранения и отсутствии нужды в больших объёмах хранения информации.Решение для надёжности хранения данных–избегать ударов и тряски жёстких дисков. Для лучшего чтения диска необходимо проводитьдефрагментацию–операцию,систематизирующаясектора, на которых записаны файлы. Онаускоряет работу винчестера, а значит и работу всей системы и уменьшает ход головки, а также количество требуемых оборотов для чтения файла.Мобильность в таких устройствах,как ноутбук, планшетили смартфонставится в первую очередь. Поэтому они подвергаются всем вышеописанным факторам чаще и в большей степени должны быть более выносливы,чем персональные компьютеры. Так же у мобильных устройств критиченвопрос о времени работы без подзарядки. В ноутбуках и планшетах используют мобильные комплектующие, потребляющие меньше энергии, когда это надо.Основной параметр времени работы устройства без подзарядки зависит от ёмкости батареи. Устройства,выполняющие вычисления,получают руководства от программ, следовательно, если ни одна программа не запущенна, то устройство не потребляет энергии. Но типичный пользователь иногда не может определить,что он запустил или установил, поэтому те программы,которые для пользователя не очевидны,потребляют энергию на ненужные емудействия. Такие программы остаются на совести их разработчиков и с этимнадо научитьсябороться.Аккумуляторы утроены на одинаковых окислительных химических процессах. Это требует полной разрядки перед зарядом аккумуляторав виду ограниченногоколичествациклов зарядки. Современные литийионные аккумуляторы имеют около 1000 циклов зарядки.Бережное отношение к вычислительной технике и соблюдение вышеперечисленныхправил эксплуатации необходимо в работе с вычислительной техникой.Это обеспечит долгую и быструю работу устройств, а значит и быстроевыполнение различных задачпользователя в вычислениях и мультимедийныхразвлечениях.
Ссылки на источники1.Колисниченко Д.Н. Windows 8. Настройка, работа, администрирование. СПб.: Питер, 2013.–192 c.
