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.
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:
Требования к видеосистеме: Монитор диагональю 32 дюйма, разрешение 4K UHD ($3840 \times 2160$), частота обновления 120 Гц, поддержка расширенного диапазона 10-бит HDR, формат цветопередачи RGB 4:4:4.
Требования к документообороту: Печать проектной документации формата A3 (чертежи, схемы) с объемом до 8 000 листов в месяц, быстрое копирование двухсторонних исполнительных схем и оцифровка сшитых томов геоподосновы.
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.
2 балла: Точный математический расчет битрейта видеопотока ($R \approx 29.8\text{ Гбит/с}$ с гашением), правильный выбор интерфейсов (HDMI 2.1 или DP 2.1 для нативного режима, либо DP 1.4 с DSC), исчерпывающее сравнение матриц и сканеров.
1 балл: Корректно подобраны устройства и технологии (IPS, лазерное МФУ A3, CCD-сканер), но допущены арифметические погрешности в расчете битрейта или не раскрыта роль сжатия DSC.
1 балл: Качественно обоснованы риски выгорания OLED и физические ограничения глубины резкости CIS, сделан грамотный инженерный вывод.