Домашнее задание - Периферийные устройства вычислительной техники

Выполняйте только если преподаватель назначил это задание. Срок сдачи сообщит преподаватель.
1. Разобранный эталонный пример: расчет видеоинтерфейса и подбор периферии

Пример: Рабочее место аналитика финансовых рынков (2 монитора 4K)

Техническая задача: Подключить два монитора 4K ($3840 \times 2160$), частота 60 Гц, глубина цвета 8 бит RGB 4:4:4 к рабочей станции через док-станцию Thunderbolt 4 / DisplayPort 1.4.

1. Расчет битрейта видеопотока одного монитора:

  • Полезный битрейт активного кадра: $3840 \times 2160 \times 24\text{ бит/пикс} \times 60\text{ Гц} \approx 11.94\text{ Гбит/с}$.
  • С учетом интервалов строчного и кадрового гашения (Blanking Interval по стандарту VESA CVT-RB v2 ~20%): $11.94 \times 1.20 \approx 14.33\text{ Гбит/с}$.
  • Суммарный битрейт двух мониторов: $14.33 \times 2 = 28.66\text{ Гбит/с}$.

2. Сопоставление с пропускной способностью интерфейсов:

  • Чистая пропускная способность DisplayPort 1.4 HBR3 (Data Payload): 25.92 Гбит/с.
  • Инженерный вывод: Суммарный поток двух экранов (28.66 Гбит/с) превышает полезную емкость одной линии DP 1.4 HBR3. При прямом подключении по цепочке MST Daisy Chain без сжатия второй монитор не запустится на 60 Гц.
  • Решение: Включить технологию компрессии видеопотока Display Stream Compression (DSC 1.2a), которая визуально без потерь сжимает поток в 2.5–3 раза (поток на экран упадет до ~5 Гбит/с), либо использовать два независимых кабеля DisplayPort от видеокарты.

3. Выбор типа матрицы: Выбрана матрица IPS (высокая четкость текста, широкие углы обзора, отсутствие эффекта Black Smearing при прокрутке графиков котировок, нулевой риск статического выгорания таблиц в отличие от OLED).

2. Индивидуальное практическое задание: Расчет видеопотока и подбор периферии

Вам поручено спроектировать периферийный комплекс для рабочего места инженера САПР и 3D-моделирования:

Произведите расчет требуемой полосы пропускания для режима 4K@120Hz 10-bit RGB (с учетом 20% гашения). Обоснуйте, какой порт обеспечит передачу БЕЗ сжатия, а какой потребует DSC.

Сравните поведение тонких контрастных линий, стабильность углов обзора и риск статического выгорания интерфейса AutoCAD/Компас-3D.

Обоснуйте выбор электрофотографической лазерной технологии или струйного плоттера для месячного объема 8 000 страниц. Укажите ключевые узлы обслуживания (фотобарабан, печка).

Объясните, почему для оцифровки сшитых проектных томов и архивных папок непригоден сенсор CIS и необходима оптическая система CCD.

3. Критерии оценивания домашнего задания (4-балльная шкала)