Программно-аппаратный комплекс тестирования компьютеров

Программно-аппаратный комплекс тестирования компьютеров

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

HT - гиперпоточность (англ. Hyper-Threading Technology) - технология гиперпоточности, разработанная компанией Intel

Оверклокинг (англ. overclocking) - это режим повышения быстродействия компонентов компьютера за счёт эксплуатации их в форсированных режимах работы, при повышенных напряжениях и/или частотах.

Бенчмарк (англ. benchmark) - контрольная задача, необходимая для определения сравнительных характеристик производительности компьютерной системы. Бенчмарки используются для сравнения производительности компьютеров и часто являются критерием для выбора компонента того или иного производителя. Кроме того, успешное прохождение ряда тестов является свидетельством стабильности системы в штатном и в разогнанном режимах.

БП - Блок питания

ЦП - Центральный процессор

ОЗУ - Оперативно запоминающее устройсто (оперативная память)

ВВЕДЕНИЕ

Большинство пользователей беззаботно работают на компьютере и не задумываются о том, что в какой-то момент компьютер может выключиться и больше не включиться вовсе. Да и достаточно часто возникает проблема - только что собранный или обновленный компьютер не включается. А еще хуже, если компьютер внезапно перестает работать. В таком случае главное - правильно идентифицировать поломку. Ведь может и ремонт не понадобится.

Для начала стоит разобраться с причинами, которые могут вызвать такое явление. Как известно и пыль и неблагоприятные климатические условия ухудшают состояние компонентов ПК. Соответственно, выход железа из строя может быть вызван окислением контактов, попаданием пыли (и следственно, статического электричества) на микросхемы и разъемы, их перегрев. Перегрев также может быть вызван и плохим охлаждением.

Также все эти ужасы также могут стать следствием скачка напряжения, нестабильностью блока питания, а также неправильного заземления. Первое, что здесь можно порекомендовать - использовать сетевые фильтры, UPS и заземление компьютера. Но помните - лучше вообще не заземлять компьютер, чем заземлять его неправильно. Во-первых, заземлять корпус ПК и модем с телефонной линией надо отдельно. Не стоит заземлять корпус на отопительную батарею, поскольку на тот же стояк ваши соседи могут заземлять, например, холодильник, стиральную машину или перфоратор. В таком случае, эта «земля» уже станет фазой с разностью потенциалов. Нежелательно заземлять несколько устройств в одну «землю» одновременно.

Кстати говоря, поэтому не рекомендуется бытовую технику подключать в один сетевой фильтр с компьютером, а вот монитор, принтер и системный блок лучше запитать от одного сетевого фильтра.

Для целей тестирования часто используются специализированные программы, ориентированные на анализ какой-либо одной из подсистем компьютера. Например, имеются соответствующие программные средства, для тестирования работы оперативной памяти, что позволяет, изменяя параметры функционирования модулей памяти, величины задержек, устанавливаемых в BIOS Setup, оценивать скорость работы данной подсистемы.

Оценить влияние установленных значений параметров можно с помощью специальных программных средств. Обычно в их качестве используются различные тесты, с помощью которых можно проанализировать работоспособность и производительность основных подсистем компьютера при различных сочетаниях установленных параметров, подбирая оптимальные значения.

Нередко, в качестве тестов, с помощью которых анализируют устойчивость системы, используют достаточно сложные игровые программы, требующие от подсистем компьютера сравнительно высоких параметров. Это, например, популярные игры, с помощью которых оценивают производительность компьютеров. Стало традицией приводить результаты выполнения данных игровых тестов при оценке производительности процессоров и видеоадаптеров.

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТановка ЗАДАЧ

На практике нередко встречается задача тестирования системы в целом, или ее отдельных компонентов на отказоустойчивость при ее продолжительной работе под нагрузкой. Среди наиболее типичных примеров можно перечислить «профессиональное» тестирование системы на предмет выявления дефектных компонентов системы при производстве персональных компьютеров и серверов, с одной стороны, и «любительское» тестирование устойчивости функционирования исправных компонентов, но работающих во «внештатном», иными словами, «разогнанном» режиме.

При настройке и оптимизации аппаратно-программных средств, часто возникает проблема оценки эффективности тех или иных параметров, их значений, а также выбранных процедур программной и аппаратной настройки компьютера и т. д. Особенно трудно анализировать влияние параметров в их совокупности, так как нередко они являются взаимозависимыми, а иногда действия некоторых из них носят взаимоисключающий характер.

Следует отметить, что конфликты между устройствами далеко не всегда приводят к полному прекращению работы системы. Нередко они проявляются явно только в работе конфликтующих устройств. Однако наличие конфликтов увеличивает время тестирования аппаратных средств во время загрузки системы и может способствовать снижению скорости работы компьютера. Поэтому в целях достижения максимальной производительности компьютера и наиболее полной реализации его функциональных возможностей следует разрешать существующие конфликты между устройствами.

Чаще всего конфликты возникают в связи с тем, что несколько устройств пытаются использовать одни и те же ресурсы системы, к которым относятся, например, диапазон адресов устройств ввода/вывода, каналы прямого доступа к памяти (DMA), запросы на прерывание (IRQ) и т. д. Для разрешения такого рода конфликтов следует попробовать изменить значение параметра, которое вызвало конфликт. Бывает и так, что устройство работает некорректно вследствие его неисправности. Возможно, для данного устройства установлены неподходящие или не все необходимые драйверы. В этом случае после проведения соответствующей диагностики конфликтующего устройства, а также проверки его работоспособности и/или ее восстановления следует поставить необходимые драйверы. Во многих случаях могут помочь документы и программы, представленные на сайте производителя.

Таким образом, задачей дипломного проекта является:

-   создать аппаратный стенд и выбрать программное обеспечение для тестирования блока питания компьютера;

-         выбрать и внедрить в практику работы компании ООО «Юником» программное обеспечение для тестирования центрального процессора и оперативной памяти компьютерных систем и серверов;

          выбрать соответствующее ПО и провести комплексное тестирование системы в целом в номинальном режиме и режиме повышенных частот (оверклокинг).

2. программно - Аппаратное тестирование блоков питания стандарта ATX

2.1 ВВЕДЕНИЕ

Один из непременных компонентов компьютера - блок питания. От качества его изготовления, показателей и особенностей работы зависит стабильность системы и срок службы остальных комплектующих. В силу определенных причин раньше мы не уделяли достаточно внимания тестированию БП. Данный материал даст представление не только об общих характеристиках, но и о реальных возможностях описываемых устройств.

Современные блоки питания, в общем, и для компьютера в частности, представляют собой довольно сложные устройства. Основных только электрических характеристик больше десятка, а есть еще шумовые, тепловые, массогабаритные. Все блоки питания стандарта АТХ являются импульсными преобразователями с различными вариациями схемных решений, но с единым принципом работы. Без специального оборудования, в виде управляемых нагрузок, осциллографа и некоторых других устройств невозможно протестировать соответствие стандарту характеристик, указанных на наклейке и в паспорте блока питания.

Также не стоит путать параметры максимальной долговременной мощности и пиковой мощности, допустимой на небольшой период времени. К примеру, блок питания с номинальной мощностью 500Вт может выдать в пике до 530 Вт, но для блока питания постоянно работать с превышением номинальной мощности нежелательно, ведь запас прочности компонентов может оказаться не очень большим. «Допустимый уровень отклонения напряжений» - эта характеристика является одним из основных и определяет допустимое отклонение каждого из напряжений. Удобнее и нагляднее будет представить эти величины как две таблицы, взятые из стандарта EPS 2.91 (таблица 2.1), (таблица 2.2).

Таблица 2.1 - отражает максимально допустимый уровень отклонений

Таблица 2.2 - отражает максимально допустимый уровень отклонений (для графических станций и серверов)

Если отклонение по напряжению будет ниже 5-10% порога, вероятно появление сбоев в работе компьютера, либо спонтанные перезагрузки во время большой нагрузки на процессор или видеокарту. Слишком же высокое напряжение негативно сказывается на тепловом режиме работы преобразователей на материнской плате и платах расширения, а также способно вывести из строя чувствительные схемы винчестеров, либо вызвать их повышенный износ. В более лояльном ATX Power Supply Design Guide дополнительно для каналов с напряжением +12В регламентируется допустимое 10%-ное отклонение при пиковой нагрузке на эти каналы. При этом напряжение канала +12V2 (обычно используемого для питания процессора) не должно снизиться менее +11 В.

«Уровень пульсаций» - Не менее важным является и минимально возможные выбросы (пульсации) напряжения на каждой из линий. Допустимые рамки описаны в стандарте как обязательные и выглядят так (таблица 2.3).

Таблица 2.3 - Пульсации и шум

Источниками пульсаций обычно являются схемы преобразователей внутри самого блока питания, а также мощные потребители с импульсным характером потребления, такие как процессоры, видеокарты. Винчестеры и имеющийся в них блок магнитных головок во время частого перемещения также может создавать всплески помех, однако их величина мощности значительно меньше.

«Входное напряжение, эффективность и PFC» - Блок питания обязан работать во всех допустимых режимах при следующих входных напряжениях (таблица 2.4).

Таблица 2.4 - Амплитуда входного напряжения

Наличие напряжений, указанных в таблице ниже, не должно приводить к повреждению схем блока питания. Пропадание сетевого напряжения на любой период времени, в любой момент работы также не должно приводить к неисправности блока. При включении, ток зарядки высоковольтных конденсаторов не должен превышать номинальные значения входных цепей (предохранитель, выпрямительные диоды и схемы ограничения тока).

Существует миф, что более мощный блок питания потребляет больше мощности из розетки, по сравнению с маломощным дешевым собратом. На самом деле, часто в реальности имеет место обратная ситуация. Каждый блок имеет потери энергии при преобразовании сетевого напряжения в низковольтное постоянное, идущее к компонентам компьютера. КПД (эффективность) современного дешевого блока обычно колеблется около величины 65-70%, в то время как более дорогие модели могут обеспечивать эффективность работы до 85%.

Например, подключив оба блока к нагрузке 200 Вт (примерно столько потребляет большинство компьютеров), мы получим потери 70 Вт в первом случае и лишь 30 Вт во втором. 40 ватт экономии при ежедневной работе компьютера по 5 часов в сутки и 30-дневном месяце помогут сэкономить 6 кВт на счете за электроэнергию. Конечно, это мизерная цифра для одного ПК, но если взять уже офис на 100 компьютеров, то цифра может оказаться заметной. Также стоит учесть, что эффективность преобразования различна при разной мощности нагрузки. А поскольку пик КПД приходится на 50-70% диапазон нагрузок, практического смысла в приобретении БП с двукратным и более запасом мощности нет.

Эффективность работы должна превышать 70% для полной нагрузки, и 65% для 20%-нагрузки. При этом рекомендуемая эффективность как минимум 75% или лучше. Существует добровольная система сертификации для производителей, известная как Plus 80. Все источники питания, участвующие в этой программе, имеют эффективность преобразования свыше 80%. На текущий момент список участников-производителей в инициативе Plus 80 включает более 60 наименований.

Также нельзя путать КПД блока питания с такой характеристикой как коэффициент мощности. Существует реактивная мощность и активная, и коэффициент мощности отражает отношение реактивной мощности к общей суммарной мощности потребления. Большинство блоков питания без каких-либо схем коррекции обладают 0.6-0.65 фактором мощности. Поэтому импульсные блоки питания в значительной степени создают реактивную мощность, и их потребление выглядит как мощные импульсы во время пиков синусоиды сетевого напряжения. Это создает помехи в электросети, которые могут повлиять на другие устройства, питаемые от той же электросети.

Для устранения этой особенности применяются схемы с пассивной коррекцией фактора мощности (Passive PFC) и активной (Active PFC).

Активный PFC эффективно справляется с этой задачей, по сути, являясь преобразователем между самим блоком питания и электросетью. Фактор мощности в блоках с использованием APFC легко достигает величины 0.97-0.99, что значит практически полное отсутствие реактивной составляющей в потреблении БП.

Пассивная схема коррекции Power Factor представляет собой массивный дроссель, включенный последовательно сетевым проводам блока питания. Однако он значительно менее эффективен и на практике повышает фактор до 0.7-0.75. С точки зрения компьютера и потребителя разницы между блоком с APFC и блоком вообще без коррекции практически нет, использование первых выгодно компаниям электроснабжения.

Блок питания должен иметь схемы защиты, которые отключат основные выходы при нештатных ситуациях. Защита должна блокировать повторный запуск до повторного появления сигнала включения. Защита от перегрузки по току обязательна для линий +3.3, +5, +12, -12, +5 (дежурное), минимальный порог срабатывания - 110%, максимальный 150%. При перегрузке блок должен выключится и не включаться до появления сигнала включения, или до полного обесточивания сетевого напряжения. Защита от перенапряжения (Over Voltage Protection, OVP) также обязательна и должна отслеживаться внутри самого источника питания. Напряжение никогда не должно превышать указанные в в любой момент времени (таблице 2.5).

Таблица 2.5 - Отражает максимально допустимый уровень отклонений

Защита от перегрева блоков питания не является обязательной функцией, поэтому весьма важно соблюдать условия эксплуатаций источников питания в тесных корпусах, либо в местах с ухудшенной вентиляцией. Максимальная температура воздуха во время работы не должна превышать +50°С. Некоторые производители рассчитывают и указывают мощность блока питания при пониженной температуре +25, или даже +15°С, и попытка нагрузить указанной мощностью подобное изделие в жаркую погоду может привести к неприятному финалу. Это именно тот случай, когда примечание шестым пунктом снизу имеет значение. Если удается найти допустимый температурный диапазон для конкретной модели блока на тестах, мы указываем это явно в таблице с характеристиками.

Защита от короткого замыкания - является обязательной для всех блоков питания, проверяется кратковременным подключением силовой шины между каналами и землей блока питания.

Почти все блоки питания оснащаются вентилятором для активного охлаждения компонентов внутри корпуса. Кроме этого, вентилятор также выбрасывает подогретый воздух внутри корпуса компьютера наружу в окружающую среду. Большинство современных источников питания имеют вентилятор типоразмера 120 мм, расположенный на нижней стенке. Все чаще встречаются модели с вентилятором 135 или даже 140 мм, благодаря чему можно добиться снижения уровня шума при сохранении эффективности охлаждения. Однако в старших мощных моделях по-прежнему применяется 80 мм вентилятор в задней торцевой стенке, который выбрасывает воздух из БП наружу. Возможны также вариации с использованием разного расположения вентилятора, либо применением нескольких вентиляторов. Почти все блоки оснащены схемой динамического управления оборотами вентиляторов, в зависимости от температуры внутри БП (чаще всего температуры радиатора с диодами стабилизатора).

2.2 Методика и стенд для тестирования

Для полноценного тестирования блока питания недостаточно просто измерить вольтметром напряжение на выходах. Это лишь может показать отсутствие явных и серьезных проблем в работе блока питания, но не более того. Основная проблема обеспечения качественного питания обычно заключается в неспособности блока питания выдавать нужный ток для каждой компоненты компьютера, либо чрезмерном отклонении напряжений от номинала. Всевозможные вариации тестирования «методом вольтметра» могут лишь показать, что компьютер способен работать на конкретно взятой нагрузке, в конкретный момент времени, но абсолютно не показывает, насколько большую мощность в реальности может выдать блок питания, и не показывает, что случится с блоком питания, если нагрузка превысит допустимую мощность.

Для проведения тестирования и выяснения технических характеристик каждый блок питания подключается к специальному стенду, который позволяет одновременно измерять уровни напряжения и тока на всех выходных каналах в автоматическом режиме. Перед тестированием на стенде все блоки питания разбираются, проверяется качество пайки и монтажа, осматриваются компоненты на платах на предмет дефектов.

Данные о мощности блока и каналов с наклейки блока питания заносятся в программу управления стендом, и подключаются все необходимые разъемы, в соответствии с распределением каналов. Проверяется работа схем защиты от короткого замыкания (каждая линия последовательно подключается на земляную шину), а также защита от перегрузки по каналам. Блок измерения входных параметров сети на данный момент находится в разработке, поэтому замеры КПД, коэффициента мощности и работа БП при различном диапазоне входных напряжений временно не проводятся. После проведения базовой проверки функционирования блока питания проводится снятие графиков кросс-нагрузочной характеристики (КНХ).

Обычно для стабилизации напряжений +12В и +5В в блоках питания используется групповая схема включения, которая выравнивает среднеарифметическую величину между этими двумя напряжениями. Такое устройство легко видно при обзоре внутреннего строения блока питания, для группового стабилизатора используется один дроссель большего и один меньшего диаметра для канала +3.3В, который стабилизируется отдельно. Эти дроссели обычно расположены возле места подключения проводов выходных каналов блока питания (Рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 - Дроссели групповой стабилизации

Недостаток такой схемы включения - напряжения +12В и +5В сильно зависят друг от друга. При сильной нагрузке на +12В напряжение на ненагруженном канале +5В начинает завышаться. Равнозначна и обратная ситуация, действует своеобразный принцип «качелей». В современных же компьютерах вся мощная нагрузка приходится именно на +12В, четырехъядерный CPU и несколько видеокарт могут легко создать нагрузку около 30А, при почти нулевой нагрузке по +5 и +3.3В.

Рисунок 2.2 - Дроссели раздельной стабилизации

Более предпочтителен подход с использованием раздельных дросселей для стабилизации каждого из напряжений независимо (Рисунок 2.2). Однако это требует дополнительного места на печатной плате. Кроме этого, в блоках могут применяться дополнительные цепи для стабилизации напряжений, а эффективность их работы и призвано наглядным образом показать на графике.

Рисунок 2.3 - Тестовый стенд на базе RISC-микроконтроллера

В качестве нагрузки, был разработан и изготовлен стенд на базе RISC-микроконтроллера ATMEL AT91SAM7A3 (Рисунок 2.3). Для нагрузки используется шесть независимых идентичных каналов. Характеристики каждого из них приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6 - Характеристики тестового стенда

Физически электроника и платы стенда с помощью стоек смонтированы на алюминиевом радиаторе с размерами 750х122х38 мм. Для охлаждения радиатора используются мощные вентиляторы типоразмера 120х38, а крыльчатка каждого вращается со скоростью свыше 4000 оборотов\минуту.

Возможности стенда довольно широки и включают на данный момент Непрерывное слежение за состоянием сигнала «Power Good»; Измерение токов и напряжений по каждому из основных каналов ; Установка заданной нагрузки по любому из каналов; Калибровка стенда для получения точных измерений.

Сам стенд имеет индикацию состояния всех линий блока питания, а именно: +3.3 В, +5 В, +12 В1, +12 В2, +12 В3, +12 В4, +5standy (дежурное), -12 В, -5 В (для старых БП). Также имеется несколько других контрольных светодиодов.

Для подключения тестируемого блока питания к стенду имеется: один 24-контактный разъем ATX, четыре 8-контактных разъема питания PCI-Express, один 8-контактный разъем для процессорного кабеля, восемь 4-контактных периферийных разъемов (Рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 - Разъёмы подключения тестового стенда

Для управления работой стенда, его настройки и контроля используется специальное программное обеспечение (Power supply test control for PROTON), работающее под управлением ОС Windows, которое постоянно обменивается данными с микроконтроллером. Связь осуществляется при помощи интерфейса USB (Рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 - Главное окно программного обеспечения стенда

В ручном режиме каждый канал стенда может независимо настраиваться, а контроль напряжений и токов проводится непрерывно, что позволяет быстро выяснить пороги стабильной работы блока.

Программа позволяет также генерировать импульсы с различной величиной тока, для проверки устойчивости блока к импульсным нагрузкам (например, одновременный старт нескольких винчестеров, либо работа нескольких видеокарт).

В автоматическом режиме программа строит 6 графиков (для каждого канала отдельный график). По оси Х суммарная величина потребляемой стендом мощности по каналу +12В, а по Y - суммарная мощность от каналов +3.3 и +5В. Может быть задан любой предел по мощности нагрузки, в рамках допустимой мощности стенда. Каждая точка графика на пересечении осей обозначает величину напряжения по каналу при суммарной нагрузке на каналы +3.3, +5 и +12В. То есть, на графике напряжения +3.3В все поле графика - это величина напряжения при всех возможных комбинациях нагрузок.

Зная заявленные в стандарте и описанные нами ранее в статье допустимые отклонения по каждому напряжению - мы можем достоверно утверждать, на сколько процентов блок питания снизил, либо превысил напряжение относительно идеальных 3.300В, 5.000В и 12.000В..

Типичный блок питания с мощностью 500Вт в автоматическом режиме тестируется около часа, при этом производится около 10000 измерений, и такое же количество ступеней управления нагрузкой.

Легенда с отклонениями прилагается на каждом графике и позволяет легко определять, где вложился блок питания в требования стандарта, а где нет. Пониженное напряжение отображается оттенками синего, повышенное относительно номинала - красными. Уровни за пределами стандарта (+\-5%) отображены темно-синим и темно-красными цветами.

Чем больше зеленого цвета на графике - тем меньше отклонение напряжений от идеала. Основное потребление современных ПК приходится на +12В канал, поэтому важно минимально возможное отклонение именно в горизонтальной плоскости график. (Рисунок 2.6), (Рисунок 2.7), (Рисунок 2.8), (Рисунок 2.9).

Рисунок 2.6 - Итог по тестированию +3.3В

Замеряются уровни пульсаций на каждом из основных каналов. Для этого используется 4-канальный осциллограф «Tektronix 2246-1Y», с максимальной частотой 100 МГц, чего с большим запасом достаточно для обнаружения и измерения всех возможных пульсаций блока питания.

Рисунок 2.7 - Итог по тестированию +5В

Рисунок 2.8 - Итог по тестированию +12В1

Рисунок 2.9 - Итог по тестированию +12В2

Пульсации замеряются при 100% нагрузке на блок питания, именно в этих условиях их величины максимальны. Чем ниже пульсации - тем меньше наводок и помех создает блок питания в питаемых им устройствах. Это особенно важно для чувствительных звуковых карт, тюнеров и подобных устройств.

2.3 Выводы

На текущий момент использованная методика и стенд позволяют с хорошей точностью определить основные нагрузочные возможности соответствие допускам стандарта по всем основным питающим каналам блока питания, что не мало важно для правильной работы компьютера в целом. Однако всегда есть возможность внести улучшения, поэтому в скором времени планируется реализация блока для автоматического замера эффективности преобразования (КПД) блока питания, замеры фактора мощности, оптические датчики для замеров скорости вращения вентиляторов блока и температурные измерения в условиях, приближенных к реальным средам использования.

тестирование процессор компьютерный сервер

3. программное тестирование процессора и ОЗУ

3.1 Сравнительное тестирование производительности и стабильности процессоров в режиме оверклокинга

3.1.1 Введение

Очень трудно оценить производительность процессора, не увидев результатов конкурента. В данном тесте конкурентом будет Intel Core i7 930. Для него предусмотрено целых четыре режима тестирования: номинал + HT on, номинал + HT off, разгон + HT on, разгон + HT off. Такое тестирование поможет нам четко определить позиционирование новых процессоров AMD относительно остальных. Сводная таблица характеристик (таблица 3.1)

Таблица 3.1 - Сводная таблица характеристик

Таблица 3.2 - Конфигурация тестовых стендов

Тестирование игровых приложений проводилось при разрешении экрана

х 1050. Сглаживание было отключено во всех 3D приложениях.

3.1.2 Результаты тестов

-   «3DMark Vantage» - данное программное решение позиционируется как объективное, независимое, нейтральное и достоверное средство для тестирования производительности и стабильности компьютерных систем. Более того, разработчики позиционируют 3DMark, в особенности её игровые тесты, как будущее компьютерных игр.

Настройки тестового приложения: Профиль - «Extreme»;

График тестирования приведён в приложении А.

Процессор Core i7 930 в данном тесте показал себя с очень хорошей стороны, при включении технологии HT в режиме оверклокинга, данный процессор занимает лидирующую позицию . Только шестиядерный Phenom II X6-1075T смог приблизиться к его результату.

«CineBENCH 11.5» - тест для измерения уровня производительности компьютера. Он запускает несколько тестов для проверки быстродействия процессора и видеокарты в реальных ситуациях. CINEBENCH способен загрузить до 16 процессоров или процессорных ядер, а также может работать в 32-битной и 64-битной версиях Windows и Mac OS X.

Настройки тестового приложения: «По умолчанию»

График тестирования приведён в приложении Б.

Данный тест оптимизирован под многоядерность и поэтому шестиядерный AMD Phenom II X6 занимает лидирующую позицию. Intel Core i7 930 не помогают ни технология HT, ни разгон.

«Fritz Chess Benchmark» - эта утилита эмулирует работу искусственного интеллекта в шахматной игре Fritz Chess. Утилита заставляет процессор обрабатывать шахматные алгоритмы и показывает как абсолютную (количество обработанных ходов в секунду), так и относительную (разница в скорости по сравнению с P3-1000) производительность. Оценивать будем абсолютную.

Настройки тестового приложения: «По умолчанию»

График тестирования приведён в приложении В.

Необычным образом ведет себя разогнанный Intel Core i7 930, показывая результаты ниже номинала при включении мультипоточности в режиме оверклокинга. Ошибки при замерах не было, все перепроверялось много раз. Если сопоставить результаты, то в разгоне он мог бы превзойти шестиядерный AMD Phenom.

«ScienceMark 2.0»

Настройки тестового приложения: «По умолчанию»

График тестирования приведён в приложении Г.

Данный тест задействует только два ядра, поэтому главную роль играют тактовая частота и объем кэш-памяти. Следственно, активация технологии HT не приносит результатов в пользу Intel Core i7 930.

«iTunes» - медиаплеер для проигрывания и систематизации аудио и видео файлов, разработанный компанией Apple для платформ Mac OS X и Windows. В нём имеется встроенный конвертер аудио.

Настройки тестового приложения: «По умолчанию»

График тестирования приведён в приложении Д., как и предыдущий тест, не относится к многопоточным программам. Потому, что по сути, это всего лишь плеер и онлайн магазин. Мало кто серьезно кодирует музыку с его помощью, однако в век многопоточности это все равно было бы не лишним. Лидером оказался Intel Core i7 930 на частоте 4000 Мгц.

«Autodesk 3ds Max 9» - полнофункциональная профессиональная программная система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации, разработанная компанией Autodesk.

Настройки тестового приложения: «По умолчанию»

График тестирования приведён в приложении Е.

Ds Max - это известный программный комплекс для создания 3D моделей. Он отлично распараллеливает задачи, и поэтому лидером становится шестиядерный AMD Phenom II X6 1075T. Intel Core i7 930 в разгоне и с активированной мультипоточностью близок к его результату. Наглядно видно, что виртуальное ядро технологии HT добавляет производительности, но не сравнится по мощьности с полноценным ядром.

«Adobe Photoshop CS5» - многофункциональный графический редактор, разработанный и распространяемый фирмой Adobe Systems.

Настройки тестового приложения: «По умолчанию»

График тестирования приведён в приложении Ж.Photoshop это один из мощнейших редакторов цифровых фотографий. Этот продут предпочитает процессоры с большим количеством ядер, поэтому Intel Core i7 930 снова отстаёт, пускай даже совсем немного.

«VirtualDub» - свободная утилита для захвата, монтажа и редактирования видеопотока для платформы Windows.

Настройки тестового приложения: «По умолчанию»

График тестирования приведён в приложении З.

В данном тесте мы видим преимущество Intel Core i7 930, возможно, что для данной программы критичным является не количество ядер, а обьём кеш памяти L3. А у Intel Core i7 930 его больше на 2 Мб.

«Crysis Warhead» - компьютерная игра, научно-фантастического жанра от первого лица, разработанная компанией Crytek и изданный Electronic Arts.

Ниже приведены настройки графики тестового приложения: Версия бенчмарка игры 0.32; Режим видео - DirectX 10.0; Полноэкранное сглаживание (MSAA) - 0х; Анизотропная фильтрация (AF) - 16х; Вертикальная синхронизация - выключено; Профиль - Enthusiast; Loops - 3; Map - Ambush;

График тестирования приведён в приложении И

Игра Crysis не ориентирует на количество ядер процессора, он ориентирует на частоту каждого ядра. Но даже при этом, AMD Phenom II X6 1075T все равно обошел своего соперника Intel Core i7 930.

«Far Cry 2» - кроссплатформенная видеоигра от первого лица, вторая игра из одноимённой серии игр.

Ниже приведены настройки графики тестового приложения:

Версия бенчмарка игры 1.0.0.1;10.0;

Полноэкранное сглаживание (MSAA) - 0х;

Анизотропная фильтрация (AF) - 16х;

Вертикальная синхронизация - выключено;

Огонь - очень высоко; Физика - очень высоко;

Реалистичность деревьев - очень высоко;

Растительность - очень высоко; Затенение - ультра высоко;

Ландшафт - ультра высоко;

Геометрия - ультра высоко;

Пост-обработка - высоко;

Текстуры - ультра высоко;

Тени - ультра высоко; Детализация - высоко;

Окружение - высоко;рендеринг - вкл;- вкл.

А вот это действительно процессорозависимая игра. Даже в среднем по нынешним меркам разрешении 1680 х 1050 заметен прирост от разгона процессоров.

«Tom Clancy’s H.A.W.X.» - игра в жанре аркадного авиасимулятора, разработанная студией Ubisoft Bucharest.

Ниже приведены настройки графики тестового приложения:

Версия игры 1.0; DirectX 10.1;

Полноэкранное сглаживание (MSAA) - 0х;

Анизотропная фильтрация (AF) - 16х;

Дальность прорисовки - высоко;

Качество леса - высоко;

Окружение - высокое;

Качество текстур - высоко;- вкл;

Тепловой эффект - вкл;

Глубина резкости - вкл;

Тени - высоко;

Лучи солнца - высоко;

Затенение SSAO - очень высокая четкость.

График тестирования приведён в приложении Л

Судя по текущим результатам, игре достаточно двуядерного процессора.

«Left 4 Dead 2» - компьютерная игра от первого лица, разработанный компанией Valve Corporation и изданный Electronic Arts.

Ниже приведены настройки графики тестового приложения:

Версия игры 2.0.1.1;

Полноэкранное сглаживание (MSAA) - 0х;

Анизотропная фильтрация (AF) - 16х;

Вертикальная синхронизация - выключено;

Многоядерный рендеринг - включено;

Шейдеры - отлично;

Детальность эффектов - высоко;

Детальность моделей/текстур - высоко;

Доступный нерезидентный пул памяти - высоко.

График тестирования приведён в приложении М

В данном тесте процессоры AMD ведут сетя не однозначно, процессор от компании Intel показывает хорошую производительность и стабильность в разгоне.

«Battlefield: Bad Company 2» - компьютерная игра в жанре тактико-стратегического жанра от первого лица, разработанная компанией EA Digital Illusions CE.

Ниже приведены настройки графики тестового приложения:

Версия игры 1.2;11.0;

Полноэкранное сглаживание (MSAA) - 0х;

Анизотропная фильтрация (AF) - 16х;

Вертикальная синхронизация - выключено;

Уровень детализации - высокий;

Качество текстур - высокое;

Качество теней - высокое;

Качество эффектов - высокое;- включено.

График тестирования приведён в приложении Н

Можно было бы сказать, что процессоры Core i7 930 и Phenom II X6 1075T показывают одинаковую производительность, но это было бы не совсем честно. Следует помнить, что замер производительности осуществлялся при помощи программы Fraps, а значит, всегда будет некоторая погрешность. Но цифры все равно остаются неизменны.

3.1.3 Выводы

Шестиядерные процессоры AMD показывают хорошую, схожую с четырехъядерными конкурентами линейки Core i7 производительность. Необходимо обратить внимание на то, что по сути, процессоры Intel "обкатанней" и лишены кучи мелких глюков, которые у новых процессоров AMD. Например, шестиядерный Phenom II X6 1075T упорно не хотел выходить из режима энергосбережения и не поднимал частоту до номинальной, даже если запускалось 3D приложение или какой-либо тест. Конечно, это все поправят в следующих версиях BIOS для материнских плат, но факт остается фактом, и он не самый приятный.

Анализируя все вышесказанное, можно отметить, что пусть и с большим количеством физических ядер на борту, но процессоры AMD стали конкурировать с процессорами Intel.

Что же касательно самого тестирования, то во всех тестах, все процессоры были протестированы не только на производительность, но и на стабильность. Как в номинальном режиме, так и режиме оверклокинга. Из вышесделанных тестов, можно сказать, что разгон процессора зачастую имеет смысл, так как может дать ощутимый прирост в производительности компьютера.

3.2.1 Введение

Оперативная память - это устройство, которое отвечает за хранение выполняющегося в данный момент программного кода (сюда входит как программы, которыми вы пользуетесь, так и операционная система). Проблема заключается в том, что если ваша память стала полностью или частично неисправной, то ваша машина станет внезапно выполнять набор инструкций или команд, которые не имеют смысла с точки зрения программного кода. К примеру возьмем Microsoft Word. Двойной щелчок по иконке Microsoft Word даст компьютеру команду загрузить тот же Word в оперативную память (RAM), чтобы вы смогли в нем работать. Однако, компьютер с плохой RAM сможет загрузить только какую то часть кода программы Microsoft Word корректно. Соответственно через некоторое время компьютер, увидев блок информации которую он не понимает, выдаст сообщение об ошибке.

Существует несколько программ для проверки оперативной памяти, одна из самых популярных из них это - Memtest86+. В основе этой небольшой программы лежит код утилиты Memtest86. В 2004 году команда энтузиастов доработала программу, дала новое название и стала регулярно ее обновлять. Одна из причин, по которой программу заслуженно считают одним из лучших инструментов для проверки оперативной памяти, - возможность проведения проверки не из-под Windows.

3.2.2 Описание теста

В программе реализована возможность проверки памяти бесконечным числом циклов тестирования. Если вы сомневаетесь в работоспособности оперативной памяти, оставьте ее проверяться на несколько дней. При этом, память будет не только тестироваться на предмет целостности и отсутствия ошибок, но и пройдет длительный стресс-тест. Окно программы дает информацию о прохождении тестов в реальном времени.

Результаты выводятся в виде таблицы и имеют параметры, показывающие общее время тестирования с момента запуска программы (WallTime), число завершенных циклов (Pass), вид теста (Test) и количество выявленных ошибок (Errors). Программа записывает в каждый блок памяти информацию, а затем считывает её и проверяет на ошибки. Memtest86+ тестирует оперативную память циклически, повторяя следующие тесты по кругу:

-   Tест для определения проблем с адресацией памяти - «Address test, walking ones, no cache». Поочередно проверяет все банки памяти, записывая в них определенный шаблон и проверяя его сохранность, прогоняется один раз.

-         Более углубленный тест для определения проблем с пропиской адресацией памяти - «Address test, own address». В каждую ячейку памяти записывается адрес этой ячейки, затем проверяется. Показывает все проблемы с адресацией памяти.

          Быстрая проверка на аппаратные или трудноуловимые ошибки - «Moving inversions, ones&zeros». Позволяет найти все аппаратные ошибки. Суть: вся память сначала заполняется нулями, проверяется, потом заполняется единицами, проверяется.

          Тоже самое, только используется 8 битный алгоритм прохода нулей и единиц - «Moving inversions, 8 bit pat». Похож на предыдущий тест, только при этом используется 8 битный набор нулей и единиц. Использует 20 схем для теста.

          Этот тест особенно эффективен для выявления проблем с data sensitive - «Moving inversions, random pattern». Используется случайный набор из 60 шаблонов, для выявления ошибок.

          Тест для поиска проблем в схемах памяти. Вся память заполняется набором шаблонов по 8 бит - «Block move, 64 moves». Затем куски памяти объемом по 4Мб, перемещаются, при этом проверяется правильность перемещения и целостность данных.

          Тест для определения data sensitive errors - «Moving inversions, 32 bit pat». Довольно эффективный и долгий тест, при котором данные в памяти смещаются на один бит для каждого адреса.

          Тест, проверяющий ошибки записи памяти. Генератор случайных чисел заполняет всю память - «Random number sequence». Затем номер стартовой последовательности устанавливается первоначальный и вся последовательность в памяти проверяется. При правильной работе, последовательности должны совпасть.

          Тест для определения скрытых ошибок при помощи кеша и буферизации, которые не выявили предыдущие тесты - «Modulo 20, ones&zeros».

          Специальный тест, запускающийся вручную через меню конфигурации (клавиша «C»). Запоминает адреса в памяти, после чего засыпает на полтора часа - «Bit fade test, 90 min, 2 patterns». После этого проверяет, не изменились ли биты в адресах. Требует 3 часа для прохождения.

Если в процессе тестирования нашлись ошибки, они отобразятся в нижней половине экрана красным цветом. Если стоит несколько модулей памяти, то имеет смысл протестировать каждый в отдельности и выявить неисправный или в случае повторения ошибок, заменить ее на исправный. Программу Memtest86+ можно запустить с дискеты, флешки или же CD диска.

3.2.3 Тестирование

Целью данного тестирования было определить стабильность трёхканальной оперативной памяти в режиме «оверклокинга». Тестирование проводилось версией программы Memtest86+ 4.20. Тестовая конфигурация приведене в (таблица 3.3).

Таблица 3.3 - Тестовая конфигурация компьютера

После достижения желаемой частоты памяти 1866 Мгц, при напряжении 1.65В. Запускаем Memtest86+ 4.20. Окно программы даёт информацию о процессоре, кэш-памяти 1-го и 2-го уровня, общем объеме оперативной памяти, чипсете материнской платы. Так же программа показывает прогресс и название текущего теста (Рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Окно программы во время тестирования

3.2.4 Выводы

Тестирование 6144 Мб оперативной памяти заняло около часа. За время теста не было выявлено ошибок и прочих замечаний. Данная память прошла проверку в режиме оверклокинга.

Тестовый комплекс очень удобный, как для тестирования новых модулей памяти на работоспособность в номинальном режиме, так и режима оверклокинга, так же, позволяет проверять старые модули в случае возникновения проблемных ситуаций.

4. комплексное тестирование системы

4.1 Описание программного продукта

Тестирование комплектующих по отдельности, является важным средством диагностики, но часто, особенно при сборке нового компьютера, остаётся вопрос комплексного тестирования всей системы в целом.

Сборщики систем и «оверклокеры», используют для этой задачи уже готовые продукты. Один из лидирующих продуктов является OCCT. OCCT представляет собой мощнейший инструмент для диагностики и тестирования стабильности. Программа отдельно тестирует процессор и подсистемы памяти, графическое ядро и видеопамять, а так же снабжена функциями мониторинга.

Даваемые нагрузки на компоненты системы, а так же мощнейшая система регистрации ошибок, позволяют получать самые полные и точные результаты. Результат каждого теста выводится в виде наглядных графиков, иллюстрирующих нагрузку, температуры, вольтажи и прочие необходимые данные. Кроме того, некоторые тесты имеют специальный 64х битный режим для лучшей работы на соответственных операционных системах и ПК.

Считывание показателей материнских плат и процессоров обеспечивается за счет взаимодействия с известными программными решениями подобного класса, а именно MotherBoard Monitor, SpeedFan и Lavalys Everest.

Программа содержит несколько основных тестов.

-   Первый тест - стабильности процессора и памяти: «CPU: OCCT» позволяет запустить тест на проверку либо только центрального процессора, либо центрального процессора и памяти, либо центрального процессора + памяти + чипсета.

Делается это следующим образом. Выставляем: Режим теста: Большая матрица (здесь, собственно, в зависимости от выбранного типа матрицы, меняется режим проверки. Если У вас выбрана малая матрица, то тестируется только процессор, если средняя матрица, то процессор+память, если большая, то процессор+память+чипсет.

-   Второй тест, «CPU:LINPACK», представляет собой тестирование исключительно процессора. Оный основан на одной библиотеке, предоставленной Intel и схож с IntelBurn Test. Оный ОЧЕНЬ сильно разогревает процессор и является крайне экстремальным тестом. Рекомендуется использовать только при наличии мощнейший системы охлаждения и острой необходимости диагностирования оный и процессора. В остальных случаях лучше использовать первый тест.

-         Следующий тест «GPU:OCCT», позволяет протестировать стабильность видеокарты, а именно её графического процессора. Поддерживается технологии Crossfire и SLI, проверка и выявление множества ошибок при сильном прогреве в ходе нагрузок, а так же, при помощи специальной системы, определяются «артефакты» (искажения изображения). Для тех кто знаком, по возможностям, оный напоминает тесты Furmark и ATITool и был написан при помощи Direct3D.

После тестирования графики о температурных режимах и напряжениях будут показаны в папке с программой, а так же, собственно, результаты, т.е найдены ли ошибки или нет.

-   «GPU:Memtest», он позволяет протестировать еще и память видеокарты. Для работы необходима видеокарта nVIDIA, начиная с GeForce версии 8 и выше. Тест разработан на основе MemTest86+, MemTest86 и SDK CUDA. Один проход состоит из 6 тестов, сильно нагружающих видеопамять.

-         В программе имеется тест, предназначенный для подачи ОЧЕНЬ высокой нагрузки на блок питания и другие компоненты компьютера, путем сочетания тестов «Linpack» и «OCCT:GPU». Тестирует систему путем подачи максимальной нагрузки на все компоненты компьютера. Опасен и решительно не подходит для дешевых и некачественных блоков питания, но позволяет протестировать систему в целом на стабильность и гарантировать её работоспособность у конечного пользователя в течении длительного времени.

4.2 Тестирование системы

На примере своего компьютера хочу продемонстрировать комплексный тест всего компьютера. По окончании теста, программа выводит графики и они будут представлены ниже. Тестовая конфигурация приведена в (таблица 4.1).

Таблица 4.1 - Тестовая конфигурация компьютера

Рисунок 4.1 - Главное окно программы OCCT

На стартовом окне (рисунок 4.1) программы выдаётся основная информация по конфигурации системы, в том числе - информация о номинальной и текущей частоте процессора, системной шине и напряжения питания.

Во время тестирования, компьютер полность загружен и его не следует использовать для других задач.

Настройки были выставлены следующие: Тип теста - Непрерывно; Длительность теста - 15 минут; Разрешение - 640х480; Сложность шейдеров- 0;

После запуска теста (Рисунок 4.2), дополнительно к основному окну, открывается окно в котором прорисовывается 3D графика, для нагрузки видеокарты.

Рисунок 4.2 - Окно тестирования 3D графики

В основном окне отображается текущая информация по мониторингу. Для полной надёжности, тестирование следует производить не менее часа. На данном компьютере мне нужно было лиж показать пример работы программного комплекса, поэтому достаточно было лиж 7 минут.

Ниже приведен график температуры и загрузки ЦП во время теста (Рисунок 4.3). Графики по напряжению питания ядра, 3.3В, 5В, 12В. Представлены в приложениях О и П.

Рисунок 4.3 - График загрузки и температуры ЦП

.3 Выводы

Данный программный комплекс, позволяет тестировать, как комплектующие по отдельности, так и систему в целом. Область применения может варьироваться от обычного пользователя (который хочет протестировать компьютер) до сборщиков новых систем и профессиональных «оверклокеров», которые хотят протестировать разогнаную систему на стабильность.

5 ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

5.1 Анализ условий труда в учебной аудитории

Учебное помещение - компьютерный класс, площадью 96 м2, высотой 3,8 м. Помещение имеет два дверных проема высотой 2 м, шириной 1.8 м первый и высотой 2м, шириной 1 м - второй. Класс находится на 4 этаже 5-этажного кирпичного здания. В помещении установлено 10 ПЭВМ IBM-PC/AT, каждая оснащена манипулятором “мышь”. В классе работают 10 студентов. ПЭВМ расположены вдоль стены. Расстояние между крайним у стены столом и стеной не менее 1 м.

ПЭВМ питается от трехфазной четырехпроводной электрической сети напряжением 380/ 220 В, частотой 50 Гц. Режим нейтрали сети - глухозаземленная. Потребляемая мощность ПЭВМ 250 Вт. Для проводки сети использован алюминиевый провод с полихлорвиниловой изоляцией марки АППВС ГОСТ 6323-71.

Проведем анализ системы “человек-машина-среда” (рисунок 5.1). Целью исследования системы “Ч-М-С” является разработка мероприятий, обеспечивающих безопасные условия для труда.

Подсистема Ч1 - человек, выполняющий целенаправленные действия;

Подсистема Ч2 - это человек, оказывающий непосредственное влияние на окружающую среду (тепловыделения, углекислого газа);

Подсистема Ч3 - психофизиологическое состояние человека (настроение, удовлетворенность работой, психическая и физическая нагрузка).

Подсистема М1 - элемент, который выполняет основную техническую функцию (расчет введенной численной информации);

Подсистема М2 - элемент функции аварийной защиты (зануление, заземление, повторное заземление, изоляция, предохранители);

Подсистема М3 - элемент влияния на окружающую среду (выделение тепла, шума, электромагнитное излучение).

На рисунке 5.1 приведена система «Ч - М - С».

Рисунок 5.1 - Система "Человек-Машина-Среда"

В таблице 5.1 описаны все связи системы «Ч - М - С».

Таблица 5.1 - Связи в схеме «Человек - Машина - Среда»

На основании произведенного анализа можно составить перечень опасных и вредных производственных факторов, имеющих место в помещении. Проблема безопасности труда рассматривается комплексно с учетом всех опасных и вредных факторов, приведенных в таблице 5.1. Ниже перечислены все опасные и вредные факторы:

1)физические:

- повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека. Источники: электрическая сеть, электрооборудование;

-         повышенный уровень шума на рабочем месте, источниками которого являются разработчики, работа ПК. Повышенный уровень шума ухудшает условия труда, оказывает вредное воздействие на слуховой аппарат, умственную деятельность;

          повышенная или пониженная температура воздуха, повышенная или пониженная влажность воздуха рабочей зоны. Источники: ПК, источники искусственного освещения, люди;

          недостаток естественного света. Источники: площадь окон и их ориентация, степень чистоты стекла окон, широкий диапазон изменения естественного света в течение рабочего дня;

          недостаточная освещенность рабочей зоны. Источники: неправильный выбор средств искусственного освещения и их расположение;

          пониженная контрастность. Источник: дисплей ПК;

          повышенная яркость света. Источники: дисплей ПК, источники искусственного света;

          повышенный уровень электромагнитных излучений. Источник: системный блок;

2) психофизиологические:

- перенапряжение анализаторов (зрительных и слуховых). Источник: дисплей ПК;

-         монотонность труда. Источник: выполнение человеком однообразных движений кистей и пальцев рук при работе с клавиатурой и «мышью»;

          эмоциональные перегрузки. Источник: характер трудового процесса программистов;

          физические перегрузки (статические). Источник: неправильно организованное рабочее место пользователя ПЭВМ, длительное пребывание в однообразном положении.

В помещении была выполнена оценка факторов производственной среды. Результаты оценки показаны в таблице 5.2.

Продолжительность действия факторов в % определяется с учетом дополнительных технологических перерывов в работе студентов.

Таблица 5.2 - Карта оценки факторов производственной среды и трудового процесса

В ходе оценки факторов производственной среды и трудового процесса искусственное освещение выходит за пределы нормы, поэтому доминирующим ОВПФ является недостаточное искусственное освещение в помещении, в следствии которого происходит перенапряжение зрения и быстрая усталость человека. Следовательно, необходимо выполнить расчет общего искусственного освещения в аудитории, который приведен в подразделе производственной санитарии.

5.2 Промышленная безопасность в компьютерной аудитории

Электроснабжение компьютерной аудитории осуществляется от трехфазной четырехпроводной сети напряжением 380/220 В. Ток - переменный, частотой 50 Гц. Режим нейтрали - глухозаземленная.

По степени опасности поражения электрическим током, согласно НПАОП 40.1-1.21-98, помещение относится к классу помещений без повышенной опасности, поскольку отсутствуют признаки, свойственные помещениям с повышенной опасностью и особо опасным. Температура в помещении не превышает +35°С, относительная влажность не превышает 75%, исключена возможность одновременного прикосновения к заземленным металлическим конструкциям здания (батареи отопления изолированы) и корпусам ПК, полы изолирующие (линолеум).

В соответствии с требованиями НПАОП 40.1-1.21-98, НПАОП 40.1-1.32-01 для электроустановок переменного тока частотой до 400 Гц, напряжением питания до 1000 В и режимом питания от трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью применяется зануление электрооборудования. Для этого корпуса ПК, которые могут случайно оказаться под напряжением, необходимо соединить с нулевым проводом сети. Время отключения поврежденного участка сети должно быть не более 0,2 с.

Согласно требованиям НПАОП 0.00-4.12-05 проводятся инструктажи по безопасности труда. Вводный инструктаж проводится со всеми студентами в первый день занятий, представляет собой ознакомление с правилами внутреннего распорядка, основными опасностями на помещения, правилами пожарной безопасности; инструктаж проводится преподавателем или инженером, который отвечает за аудиторию, факт инструктажа фиксируется в журнале вводного инструктажа.

Первичный инструктаж, который проводится на рабочем месте перед началом выполнения работ. Факт инструктажа фиксируется в журнале регистрации инструктажей, знакомит с безопасными приемами работы. Он проводится до начала производственной деятельности.

Повторный инструктаж - инструктаж, который проводится на рабочем месте вместе со всеми студентами один раз в полугодие по программе первичного инструктажа в полном объеме, факт проведения его фиксируется в журнале регистрации инструктажей. Внеплановый инструктаж проводится при изменении условий труда, введения в эксплуатацию новой техники. Целевой инструктаж проводится с студентами при ликвидации аварий, стихийного бедствия, при проведении разовых работ. Объем и содержание целевого инструктажа определяются в зависимости от вида работ.

Содержание инструктажей должно соответствовать требованиям НПАОП 0.00-4.12-05. Факты инструктажей необходимо фиксировать в соответствующих журналах инструктажей с подписями инструктируемого и инструктирующего.

5.3 Производственная санитария в компьютерной аудиторИИ

Согласно ДСН 3.3.6.042-99 «Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень» работа студента - оператора ПЭВМ относится к категории Iа - легкой физической работе (работы, выполняемые сидя, не требующие систематического физического напряжения и перемещения тяжестей). ДСН устанавливает оптимальные нормы температуры, влажности и скорости движения воздуха для данной категории работ (таблица 5.3).

Таблица 5.3 - Оптимальные значения параметров микроклимата для категории работ Iа

Для обеспечения установленных норм микроклиматических параметров и чистоты воздуха необходимо применять централизованное отопление в холодный период года и кондиционирование воздуха в теплый период в соответствии со СНиП 2.04.05-91.

При работе в помещении важную роль играет освещенность, согласно ДБН В.2.5-28-2006 для зрительных работ высокой точности при системе общего освещения, освещенность должна составлять 300лк. Для освещения компьютерного класса будем применять светильник типа ЛСП22-2х65-002, размерами 1625х148х170 мм (согласно ТТХ светильника), кривой силы света Г-1 с двумя люминесцентными лампами Philips TLD 36w/840 световым потоком 3350 лм и световой температурой 4000к; цоколь лампы G13(данные были взяты с сайта производителя лампы); Потолок и стены свежевыбелены, поэтому коэффициент отражения стен 50%, потолка 70%. Пол покрыт светлым линолеумом, - 30%.

Для компьютерных аудиторий уровень рабочей поверхности над полом составляет 0.8м. Тогда высоту подвеса светильников определим из соотношения:

Нр=Н-Нсв-Н0,

где Н - высота помещения;

Н0 - высота рабочей поверхности;

Нсв - подвес светильника.

Высота помещения Н = 3,8 м;

Нр =

Теперь определим площадь, подлежащую освещению:

=A*B,

где A - длинна помещения;

В - ширина помещения.= 12*8=96 м2

Найдем индекс помещения

где  - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью:

Используя индекс помещения, коэффициенты отражения и класс кривой силы света, выясним коэффициент использования светового потока .

Отношения оптимального расстояния между светильниками к расчетной высоте составляет

.

Оптимальное расстояние между светильниками .

Определим количество рядов светильников:

Количество рядов - 2.

Световой поток, излучаемый светильником:

св= 2 л.

Номинальный световой поток лампы Philips TLD 36w/840 л=3350 лм

св= 2*3350 = 6700 лм.

Вычислим теперь количество светильников в ряду

где Е - освещенность, Е = 300 лк;- освещаемая площадь помещения; S = 96 м2;- коэффициент минимальной освещенности

η - коэффициент использования светового потока; η = 0,6

γ - коэффициент затенения; γ = 0,8;

Кз - коэффициент запаса; Кз = 1,5;- число светильников в ряду.

.

При длине одного светильника типа ЛСП22-2х65-111 с лампами Philips TL-D 36w/840 lсв=1,63м, их общая длина составит:об.св = 1,63 · 6 = 9,78 м;

т.е. расстояние между светильниками в ряду будет равняться Lp = A- Lоб.св

м.

Расстояние от стен, вычисляется по следующей формуле:

= (0,4)L ,

где L - оптимальное расстояние между светильниками;= 0.4*3,96 = 1.58 м.

На рисунке 5.2 изображена схема размещения ламп общего освещения.

Рисунок 5.2 - Схема расположения ламп общего освещения.

Допустимые уровни звукового давления и уровни шума на рабочем месте соответствуют ДСН 3.3.6-037-99 «Санітарні норми шуму, інфразвуку та ультразвуку». Эквивалентный уровень звука не превышает 50 дБА для работ, связанных с разработкой, проектированием. В помещении выполнена акустическая обработка шумопоглощающим материалом.

Режим труда и отдыха для студентов: 8-ми часовой рабочий день (по 2 часа с перерывами - 20минут). Для уменьшения умственного перенапряжения, монотонности труда, эмоциональных перегрузок, а также повышения производительности труда установлены дополнительные, технологические перерывы для разработчиков, работа которых может быть отнесена к 3 категории работ группы В (разработка, программирование, проектирование), рекомендуется выполнять технологические перерывы в работе общей продолжительностью 60 минут.

Соблюдены нормы расположения рабочих мест с мониторами относительно стен, световых проемов, ламп освещения и других рабочих мест. Рабочие места расположены относительно световых проемов так, чтобы естественный свет падал с левой стороны.

В компьютерной аудитории рабочие места расположены следующим образом, учитывая требования по размещению рабочих мест в соответствии с НПАОП 0.00-1.28-10:

- между боковыми поверхностями видеотерминалов - не менее 1,25 м;

-         между тыльной поверхностью одного видеотерминала и экраном другого - не менее 2,5 м;

          от стен со световыми проемами до рабочего места - не менее 1 м;

          в помещении используются столы высотой - 780 мм, шириной - 1000 мм, глубиной - 800 мм.

Эти требования соблюдаются с учетом смежных помещений.

Рекомендуемое размещение рабочих мест приведено на (рисунке 5.3).

Рисунок 5.3 - План расположения рабочих мест

Организация рабочего места должна удовлетворять требованиям ГОСТ 12.2.032-78 и НПАОП 0.00-1.28-10 для удобства выполнения работ и экономии энергии человека. Рабочее место отвечает требованиям для выполнения работ сидя: подъемно-поворотное с подлокотниками, регулируемое по высоте, углу наклона сидения и спинки. Подставка для ног (ширина - 300 мм, глубина - 400 мм, с возможностью регулирования высоты и угла наклона опорной поверхности), рабочий стол (высота - 800 мм, ширина - 1000 мм, глубина - 800 мм) со специальной рабочей поверхностью для клавиатуры и пространством для ног. Расстояние от экрана до глаз пользователя при размере экрана по диагонали 43 см (17”) - от 700 мм до 800 мм.

.4 Пожарная профилактика

Здание, в котором расположена исследовательская комната, относиться к I степени огнестойкости согласно ДБН В.1.1.7-2002.

Исследовательская комната расположена в здании, выполненном из кирпича, в помещении находятся твердые и волокнистые горючие вещества. Согласно НАПБ Б.03.002-2007, по взрывопожарной и пожарной опасности производство в помещении относится к категории В (к этой категории относятся помещения, где хранятся или используются материалы, способные гореть при взаимодействии друг с другом, кислородом или водой.). Согласно НАПБ Б.03.002-2007, по пожарной опасности лаборатория относится к классу П-ІІа (зоны помещений, в которых находятся твердые или волокнистые горючие вещества). Чтобы обеспечить безопасность людей при работе с вычислительными машинами следует соблюдать общие требования пожарной безопасности, согласно ДБН В.1.1.7-2002.

Причиной пожара в исследовательской комнате могут быть: короткое замыкание электропроводки, неисправность ЭВМ и другого электрооборудования, нагрев проводников. В соответствии с требованиями ДБН В.1.1.7-2002, помещение лаборатории должно быть оснащено:

- огнетушителями ВВК-1,4 в количестве 3 штук (из расчёта 1 огнетушитель на 3 ПК), согласно НАПБ Б 01,008-2004;

-         пожарными извещателями, ИП 212-91, в количестве двух штук, согласно ДБН В.2.5-13-98.

Для предупреждения пожара проводится ряд технических и организационных мероприятий, направленных на соблюдение установленного режима эксплуатации электрической сети, оборудования и соблюдения правил пожарной профилактики, а именно:

- ответственный за пожарную безопасность назначен инженер аудитории;

-         включены вопросы по пожарной безопасности во все инструктажи по технике безопасности;

          запрещено курение в неположенном месте, а также использование нестандартных электроприборов, в первую очередь нагревательных, назначены меры административной ответственности за нарушение этих запретов;

          контролируется изоляция и состояние электропроводки и электрооборудования находится под контролем.

5.5 Гражданская защита

Гражданская защита - система мероприятий по подготовке к защите населения, материальных и культурных ценностей на территории Украины в случае опасностей, возникающих при ведении военных действий, а также при возникновении чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Организация и ведение гражданской обороны являются одними из важнейших функций государства, составными частями оборонного строительства, обеспечения безопасности государства.

Учебное помещение находится вдали от возможных источников стихийных бедствий (чрезвычайных ситуаций природного характера). Учебное помещение не является военным объектом. В учебном помещении не находятся взрывоопасные, горючие материалы, вещества с высокой температурой, а также под высоким давлением. Учебное помещение с малой вероятностью может оказаться целью террористических и/или антиконституционных действий. Исходя из этого, самой вероятной чрезвычайной ситуацией является пожар.Чрезвычайными ситуациями, при их возникновении, занимается штаб гражданской защиты, начальником которого является ректор университета. Штаб ГЗ включает в себя следующие службы: связи, общественного порядка, противопожарная, аварийно-техническая, медицинская, укрытий и убежишь, автотранспортная и питания.

.6 Выводы

В разделе «Охрана труда и безопасность в чрезвычайных ситуациях» выполнен анализ условий труда студентов в компьютерной аудитории, разработаны вопросы техники безопасности, пожарной безопасности, производственной санитарии и гражданской защиты. Проанализирована система “Человек-Машина-Среда”. В процессе выявления ОВПФ в соответствии с заданием был выполнен расчет системы общего искусственного освещения, сделаны соответствующие.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

6.1 Характеристика изделия

В данном проекте представлено устройство функциональной диагностики коры головного мозга. Аналогичные функции выполняет устройство на базе энцефалографа «Comet EEG». Его мы примем за базу среди существующих аналогов.

Данная система выгодно отличается использованием современной электронной базы из недорогих материалов и комплектующих.

Данная система может быть использована в НИИ, на предприятиях по производству устройств функциональной диагностики коры головного мозга и на предприятиях по автоматизации и разработки программного обеспечения

6.2 Расчет обобщенного показателя технического уровня

Анализ конкурентоспособности заключается в сравнении характеристик разрабатываемого продукта с характеристиками изделий аналогов по определенным параметрам.

Для оценки технического уровня проектируемого изделия необходимо сравнить абсолютное значение его параметров с параметрами изделия - конкурентов, и рассчитать обобщенный показатель. Расчет приведен в табл. 4.1.

Относительные единичные показатели Qi определяются по формулам (6.1) и (6.2):

где Pi и Pia - абсолютное значение i-го показателя проектируемого изделия и изделия конкурента (аналога).

Величина Qi > 1 означает улучшение данного параметра.

Обобщенный показатель качества проектируемого изделия по техническим параметрам рассчитывается по формуле (6.3):

где Mi - коэффициент весомости i-го единственного показателя;- количество единичных показателей, применяемых для оценки изделия.

Рассчитанный Qt = 1,35. Т. к. Qt >1, то разработанная система имеет высокие технические характеристики.

Технический показатель по базовому и проектируемому варианту сведем в табл. 6.1.

Таблица 6.1 - Расчет обобщенного показателя технического уровня (качества) проектируемого изделия

6.3 Расчет затрат на разработку изделия

Затраты на разработку ПТК включают расходы, связанные с маркетинговыми исследованиями, ЗП разработчиков, затратами на комплектующие и материалы. Для успешного внедрения изделия (продукта) на рынке и достижения запланированного объема продаж необходимо развернуть рекламную компанию, которая дала бы возможность узнать о разрабатываемом изделии (продукте) и о его преимущества всем потенциальным потребителям. Способов рекламирования продукции довольно много.

6.3.1 Расчет затрат на рекламу

Рассмотрим вариант рекламной компании:

- реклама в специализированных изданиях: стоимость 1 рекламного объявления в журнале «Радиоаматор» составляет 3,5 грн.