Схема зу автомат: АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ

Схема зу автомат: АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ

Posted on

Содержание

АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ

   Автоматическое зарядное устройство предназначено для зарядки и десульфатации 12-ти вольтовых АКБ ёмкостью от 5 до 100 Ач и оценки уровня их заряда. Зарядное имеет защиту от переполюсовки и от короткого замыкания клемм. В нём применено микроконтроллерное управление, благодаря чему осуществляются безопасные и оптимальные алгоритмы зарядки: IUoU или IUIoU, с последующей дозарядкой до полного уровня зарядки. Параметры зарядки можно подстроить под конкретный аккумулятор вручную или выбрать уже заложенные в управляющей программе. 

   Основные режимы работы устройства для заложенных в программу предустановок. 

 >>
Режим зарядки — меню «Заряд». Для аккумуляторов емкостью от 7Ач до 12Ач по умолчанию задан алгоритм IUoU. Это значит:

— первый этап — зарядка стабильным током 0.1С до достижения напряжения14.6В 

— второй этап -зарядка стабильным напряжением 14.6В, пока ток не упадет до 0,02С 

— третий этап — поддержание стабильного напряжения 13.8В, пока ток не упадет до 0.01С. Здесь С — ёмкость батареи в Ач. 

— четвёртый этап — дозарядка. На этом этапе отслеживается напряжение на АКБ. Если оно падает ниже 12.7В, включается заряд с самого начала. 

   Для стартерных АКБ применяем алгоритм IUIoU. Вместо третьего этапа включается стабилизация тока на уровне 0.02C до достижения напряжения на АКБ 16В или по прошествии времени около 2-х часов. По окончанию этого этапа зарядка прекращается и начинается дозарядка.

 >> Режим десульфатации — меню «Тренировка». Здесь осуществляется тренировочный цикл: 10 секунд — разряд током 0,01С, 5 секунд — заряд током 0.1С. Зарядно-разрядный цикл продолжается, пока напряжение на АКБ не поднимется до 14.6В. Далее — обычный заряд. 

 >>
Режим теста батареи позволяет оценить степень разряда АКБ. Батарея нагружается током 0,01С на 15 секунд, затем включается режим измерения напряжения на АКБ. 

 >> Контрольно-тренировочный цикл. Если предварительно подключить дополнительную нагрузку и включить режим «Заряд» или «Тренировка», то в этом случае, сначала будет выполнена разрядка АКБ до напряжения 10.8В, а затем включится соответствующий выбранный режим. При этом измеряются ток и время разряда, таким образом, подсчитывается примерная емкость АКБ. Эти параметры отображаются на дисплее после окончания зарядки (когда появится надпись «Батарея заряжена») при нажатии на кнопку «выбор». В качестве дополнительной нагрузки можно применить автомобильную лампу накаливания. Ее мощность выбирается, исходя из требуемого тока разряда. Обычно его задают равным 0.1С — 0.05С (ток 10-ти или 20-ти часового разряда). 

Схема зарядного автомата для 12В АКБ



Принципиальная схема автоматического автомобильного ЗУ



Рисунок платы автоматического автомобильного ЗУ

   Основа схемы — микроконтроллер AtMega16. Перемещение по меню осуществляется кнопками «влево», «вправо», «выбор». Кнопкой «ресет» осуществляется выход из любого режима работы ЗУ в главное меню. Основные параметры зарядных алгоритмов можно настроить под конкретный аккумулятор, для этого в меню есть два настраиваемых профиля. Настроенные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти.

   Чтобы попасть в меню настроек нужно выбрать любой из профилей, нажать кнопку «выбор», выбрать «установки», «параметры профиля», профиль П1 или П2. Выбрав нужный параметр, нажимаем «выбор». Стрелки «влево» или «вправо» сменятся на стрелки «вверх» или «вниз», что означает готовность параметра к изменению. Выбираем нужное значение кнопками «влево» или «вправо», подтверждаем кнопкой «выбор». На дисплее появится надпись «Сохранено», что обозначает запись значения в EEPROM. Более подробно о настройке читайте на форуме.

   Управление основными процессами возложено на микроконтроллер. В его память записывается управляющая программа, в которой и заложены все алгоритмы. Управление блоком питания осуществляется с помощью ШИМ с вывода PD7 МК и простейшего ЦАП на элементах R4, C9, R7, C11. Измерение напряжения АКБ и зарядного тока осуществляется средствами самого микроконтроллера — встроенным АЦП и управляемым дифференциальным усилителем. Напряжение АКБ на вход АЦП подается с делителя R10 R11. 


   Зарядный и разрядный ток измеряются следующим образом. Падение напряжения с измерительного резистора R8 через делители R5 R6 R10 R11 подается на усилительный каскад, который находится внутри МК и подключен к выводам PA2, PA3. Коэффициент его усиления устанавливается программно, в зависимости от измеряемого тока. Для токов меньше 1А коэффициент усиления (КУ) задается равным 200, для токов выше 1А КУ=10. Вся информация выводится на ЖКИ, подключенный к портам РВ1-РВ7 по четырёхпроводной шине. 

   Защита от переполюсовки выполнена на транзисторе Т1, сигнализация неправильного подключения — на элементах VD1, EP1, R13. При включении зарядного устройства в сеть транзистор Т1 закрыт низким уровнем с порта РС5, и АКБ отключена от зарядного устройства. Подключается она только при выборе в меню типа АКБ и режима работы ЗУ. Этим обеспечивается также отсутствие искрения при подключении батареи. При попытке подключить аккумулятор в неправильной полярности сработает зуммер ЕР1 и красный светодиод VD1, сигнализируя о возможной аварии. 

   В процессе заряда постоянно контролируется зарядный ток. Если он станет равным нулю (сняли клеммы с АКБ), устройство автоматически переходит в главное меню, останавливая заряд и отключая батарею. Транзистор Т2 и резистор R12 образуют разрядную цепь, которая участвует в зарядно-разрядном цикле десульфатирующего заряда и в режиме теста АКБ. Ток разряда 0.01С задается с помощью ШИМ с порта PD5. Кулер автоматически выключается, когда ток заряда падает ниже 1,8А. Управляет кулером порт PD4 и транзистор VT1.

О деталях схемы автоматической зарядки


   Резистор R8 – керамический или проволочный, мощностью не менее 10 Вт, R12 — тоже 10Вт. Остальные — 0.125Вт. Резисторы R5, R6, R10 и R11 нужно применять с допустимым отклонением не хуже 0.5%. От этого будет зависеть точность измерений. Транзисторы T1 и Т1 желательно применять такие, как указаны на схеме. Но если придется подбирать замену, то необходимо учитывать, что они должны открываться напряжением на затворе 5В и, конечно же, должны выдерживать ток не ниже 10А. Подойдут, например, транзисторы с маркировкой 40N03GР, которые иногда используются в тех же БП формата АТХ, в цепи стабилизации 3.3В. 


   Диод Шоттки D2 можно взять из того же БП, из цепи +5В, которая у нас не используется. Элементы D2,Т1 иТ2 через изолирующие прокладки размещаются на одном радиаторе площадью 40 квадратных сантиметров. Звукоизлучатель — со встроенным генератором, на напряжение 8-12 В, громкость звучания можно подрегулировать резистором R13. 

   ЖКИ – Wh2602 или аналогичный, на контроллере HD44780, KS0066 или совместимых с ними. К сожалению, эти индикаторы могут иметь разное расположение выводов, так что, возможно, придется разрабатывать печатную плату под свой экземпляр 


   Налаживание заключается в проверке и калибровке измерительной части. Подключаем к клеммам аккумулятор, либо блок питания напряжением 12-15В и вольтметр. Заходим в меню «Калибровка». Сверяем показания напряжения на индикаторе с показаниями вольтметра, при необходимости, корректируем кнопками «». Нажимаем «Выбор». 


   Далее идет калибровка по току при КУ=10. Теми же кнопками «» нужно выставить нулевые показания тока. Нагрузка (аккумулятор) при этом автоматически отключается, так что ток заряда отсутствует. В идеальном случае там должны быть нули или очень близкие к нулю значения. Если это так, это говорит о точности резисторов R5, R6, R10, R11, R8 и хорошем качестве дифференциального усилителя. Нажимаем «Выбор». Аналогично — калибровка для КУ=200. «Выбор». На дисплее отобразится «Готово» и через 3 секунды устройство перейдет в главное меню. Поправочные коэффициенты хранятся в энергонезависимой памяти. Здесь стоит отметить, что если при самой первой калибровке значение напряжения на ЖКИ сильно отличается от показаний вольтметра, а токи при каком — либо КУ сильно отличаются от нуля, нужно подобрать другие резисторы делителя R5, R6, R10, R11, R8, иначе в работе устройства возможны сбои. При точных резисторах поправочные коэффициенты равны нулю или минимальны. На этом наладка заканчивается. И в заключение. Если же напряжение или ток зарядного устройства на каком-то этапе не возрастает до положенного уровня или устройство «выскакивает» в меню, нужно ещё раз внимательно проверить правильность доработки блока питания. Возможно, срабатывает защита.

Переделка БП АТХ под зарядное устройство



Схема электрическая доработки стандартного ATX

   В схеме управления лучше использовать прецизионные резисторы, как указано в описании. При использовании подстроечников параметры не стабильные. проверено на собственном опыте. При тестировании данного ЗУ проводил полный цикл разрядки и зарядки АКБ (разряд до 10,8В и заряд в режиме тренировки, потребовалось около суток). Нагревание ATX БП компьютера не более 60 градусов, а модуля МК еще меньще.


   Проблем в настройке не было, запустилось сразу, только нужна подстройка под максимально точные показания. После демострации работы другу-автолюбителю этого зарядного автомата, сразу заявка поступила на изготовление еще одного экземпляра. Автор схемы — Slon, сборка и тестирование — sterc.

   Форум по АЗУ на МК

   Форум по обсуждению материала АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ

Зарядное устройство автомат для автомобильных АКБ

Это зарядное устройство верой и правдой служит уже года 4, причём оно в отличии от многих других самодельных и промышленных автозарядок имеет несколько преимуществ, которые и сподвигли на создание сего девайса. Во-первых простота и надёжность схемы (без всяких процессоров) и наглядный простой светодиодный индикатор — полоска по вольтам. Псевдо-аналоговый вольтметр на 12 светодиодах был сделан на микросхеме UAA180, которую выпаял с какого-то тахометра. А к контактам АС подключаем трансформатор ~14 В / 5 А.

Схема автоматической зарядки для батарей авто

Автоматизация зарядки основана на так называемом компараторе — система, взятая из старых схем по заряду батареек + немного собственных модификаций. Задача модуля состоит в том, чтобы управлять реле (с контактами на 10 А), которое в свою очередь подает 12 В выпрямленного напряжения от основной вторичной обмотки на свинцовый АКБ.

Контроллер имеет вентилятор на достойном кулере из старого источника питания ПК. В качестве датчика температуры использовались 4 диода 1N4148, соединенных последовательно, получив изменение напряжения примерно 10 мВ / С. Установлен порог переключения примерно 40C, но вентилятор редко включается даже летом.


Корпус готовый из набора. Лицевая панель напечатана на желтой клейкой бумаге, на которой также прикрепил самоклеющуюся пленку. Решение оказалось надёжным и сохранилось в течение 4-х лет в самых трудных условиях (гаражи, подвалы) без повреждений. Под трансформатором, на задней панели и в верхней части, просверлил несколько десятков вентиляционных отверстий. Вентилятор был установлен таким образом, чтобы он вытягивал теплый воздух наружу. В течение многих часов работы корпус зарядного лишь слегка теплый.

Принцип действия автоматического ЗУ

Выпрямитель для заряда АКБ имеет 3 режима работы, выбранных переключателем:

  1. Автоматическая зарядка — заряд начнется только после подключения батареи, если ее напряжение будет больше 10 В и закончится, когда оно достигнет 15 В;
  2. Нет зарядки — переключатель в среднем положении — полезен для замера фактического напряжения батареи;
  3. Непрерывная зарядка — на клеммах постоянно подается напряжение, независимо от того, подключена ли батарея и каково ее реальное напряжение.

Вольтметр имеет нижнюю пороговую настройку измеряемого напряжения и верхнюю. Там использованы потенциометры, чтобы точно установить пороговые значения. Диапазон измеряемого напряжения составляет 6 вольт, поэтому 6 [В] / 12 [LED] = 0,5 В / LED, и на практике оно так и есть. Задача вольтметра — показать, какое примерно напряжение находится на клеммах аккумулятора.

За последние годы это самодельное зарядное устройство зарядило десятки батарей, в том числе у соседей по гаражному массиву. Начиная от новых 80 Ач — до старых 36 Ач и собрало очень лестные отзывы. Несмотря на отсутствие регулировки тока зарядки, схема работает отлично. Чем выше емкость аккумулятора, тем выше начальный зарядный ток (низкое внутреннее сопротивление батареи). Самый высокий ток составляет 6 А при зарядке аккумулятора емкостью 80 Ач. Типичный начальный ток 3-5 А, в зависимости от типа батареи. По завершении процесса система отключается, что слышно щелчком реле.

Какой вольтаж должен быть на авто АКБ

Обратите внимание что газы (то есть разделение воды на кислород и водород), являются признаком окончания зарядки аккумулятора, этот процесс начинается когда напряжение батареи превышает 14,4 В (2,4 В на ячейку). Производители аккумуляторов рекомендуют зарядку до 15 В (2,5 В на ячейку). Превышение этого напряжения может привести к повреждению аккумулятора. Также, по словам производителей, напряжение в установке автомобиля должно составлять 13,9-14,5 В. В конце зарядки ток составляет около 1 А.

Превышение значения 14,5 В приводит к довольно быстрому увеличению электролиза, в случае неоткрытых батарей — это реальная проблема. Для AGM и GEL еще хуже, потому что, если системы рекомбинации не справятся, то даже инвазивная заливка не является вариантом. Возможен уход активной массы и проблемы с АКБ в более позднее время, если не сразу.

Типичный автомобильный аккумулятор, состоящий из 6 ячеек, имеет:

  • электродвижущая сила: приблизительно 12,6 В
  • номинальное напряжение одной ячейки: 2,105 В
  • минимальное зарядное напряжение 10,8 В
  • после окончания заряда минимум: 13,9 В, максимум 14,5 В
  • коэффициент саморазряда аккумулятора : 3-20% в месяц
  • типичный зарядный ток 1 / 10 С
  • долговечность: 500 — 800 циклов.

Напряжение батареи должно быть измерено через 12 часов после зарядки, чтобы обеспечить точные данные. После полной зарядки напряжение быстро падает до 13,2 В, а затем медленно до 12,6 вольт. В случае глубокой разрядки аккумулятора, целесообразно зарядить его постоянным током до напряжения 16 вольт.


схемы на самодельное зарядное устройство для АКБ

Разбор больше 11 схем для изготовления ЗУ своими руками в домашних условиях, новые схемы 2017 и 2018 года, как собрать принципиальную схему за час.

ТЕСТ:

Чтобы понять, обладаете ли вы необходимой информацией об аккумуляторах и зарядных устройствах для них, следует пройти небольшой тест:
  1. По каким основным причинам происходит разрядка автомобильного аккумулятора на дороге?

А) Автомобилист вышел из транспорта и забыл выключить фары.

Б) Аккумуляторная батарея слишком нагрелась под воздействием солнечных лучей.

  1. Может ли аккумулятор выйти из строя, если автомобилем не пользуются долгое время (стоит в гараже без запуска)?

А) При долгом простое аккумуляторная батарея выйдет из строя.

Б) Нет, батарея не испортится, ее потребуется только зарядить и она снова будет функционировать.

  1. Какой источник тока используется для подзарядки АКБ?

А) Есть только один вариант — сеть с напряжением в 220 вольт.

Б) Сеть на 180 Вольт.

  1. Обязательно снимать аккумуляторную батарею при подключении самодельного устройства?

А) Желательно производить демонтаж батареи с установленного места, иначе возникнет риск повредить электронику поступлением большого напряжения.

Б) Необязательно снимать АКБ с установленного места.

  1. Если перепутать «минус» и «плюс» при подключении ЗУ, то аккумуляторная батарея выйдет из строя?

А) Да, при неправильном подключении, аппаратура сгорит.

Б) Зарядное устройство просто не включится, потребуется переместить на положенные места необходимые контакты.

Ответы:

  1. А) Не выключенные фары при остановке и минусовая температура – наиболее распространенные причины разряда АКБ на дороге.
  2. А) АКБ выходит из строя, если долго не подзаряжать ее при простое автомобиля.
  3. А) Для подзарядки применяется напряжение сети в 220 В.
  4. А) Не желательно производить зарядку батареи самодельным устройством, если она не снята с автомобиля.
  5. А) Не следует путать клеммы, иначе самодельный аппарат перегорит.

Аккумулятор на автотранспорте требуют периодической зарядки. Причины разряжения могут быть разные — начиная от фар, что хозяин забыл выключить, и до отрицательных температур в зимний период на улице. Для подпитки

АКБ потребуется хорошее зарядное устройство. Такое приспособление в больших разновидностях представлено в магазинах автозапчастей. Но если нет возможности или желания покупки, то ЗУ можно сделать своими руками в домашних условиях. Имеется также большое количество схем — их желательно все изучить, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант.

Определение: Зарядное устройство для автомобиля предназначается для передачи электрического тока с заданным напряжением напрямую в АКБ.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов

  1. Потребуется ли производить какие-то дополнительные меры, перед тем как приступать к зарядке аккумуляторной батареи на своём автомобиле? – Да, потребуется почистить клеммы, поскольку во время работы на них появляются кислотные отложения.
    Контакты     очень хорошо нужно почистить, чтобы ток без трудностей поступал к батарее. Иногда автомобилисты используют смазку для обработки клемм, ее тоже следует убрать.
  2. Чем протереть клеммы зарядных устройств? — Специализированное средство можно купить в магазине или приготовить самостоятельно. В качестве самостоятельно изготовленного раствора используют воду и соду. Компоненты смешиваются и перемешиваются. Это отличный вариант для обработки всех поверхностей. Когда кислота соприкоснется с содой, то произойдет реакция и автомобилист обязательно ее заметит. Это место и потребуется тщательно протереть, чтобы избавиться от всей
    кислоты.     Если клеммы ранее обрабатывались смазкой, то она убирается любой чистой тряпкой.
  3. Если на аккумуляторе стоят крышки, то их нужно вскрывать перед началом зарядки? — Если крышки имеются на корпусе, то их обязательно снимают.
  4. По какой причине необходимо откручивать крышечки с аккумуляторной батареи? — Это нужно, чтобы газы, образующиеся в процессе зарядки, беспрепятственно выходили из корпуса.
  5. Есть необходимость обращать внимание на уровень электролита в аккумуляторной батарее? – Это делается в обязательном порядке. Если уровень ниже требуемого, то необходимо добавить дистиллированную воду внутрь аккумулятора. Уровень определить не составит труда – пластины должны быть полностью покрыты жидкостью.

Ещё важно знать: 3 нюанса об эксплуатации

Самоделка по способу эксплуатации несколько отличается от заводского варианта. Это объясняется тем, что у покупного агрегата имеются встроенные функции, помогающие в работе. Их сложно установить на аппарате, собранном дома, а потому придется придерживаться нескольких правил при эксплуатации.

  1. Зарядное устройство, собранное своими руками не будет отключаться при полной зарядке аккумулятора. Именно поэтому необходимо периодически следить за оборудованием и подключать к нему мультиметр – для контроля заряда.
  2. Нужно быть очень аккуратным, не путать «плюс» и «минус», иначе зарядное устройство сгорит.
  3. Оборудование должна быть выключено, когда происходит соединение с зарядным устройством.

Выполняя эти простые правила, получится правильно произвести подпитку АКБ и не допустить неприятных последствий.

Топ-3 производителей зарядных устройств

Если нет желания или возможности своими руками собрать ЗУ, то обратите внимание на следующих производителей:

  1. Стек.
  2. Сонар.
  3. Hyundai.

Фирмы хорошо зарекомендовали себя на рынке, а потому о надежности и функциональности переживать при покупке не следует.

Как избежать 2-х ошибок при зарядке аккумуляторной батареи

Необходимо соблюдать основные правила, чтобы правильно подпитать батарею на автомобиле.

  1. Напрямую к электросети аккумуляторную батарею запрещено подключать. Для этой цели и предназначается зарядные устройства.
  2. Даже если устройство изготавливается качественно и из хороших материалов, всё равно потребуется периодически наблюдать за процессом зарядки, чтобы не произошли неприятности.

Выполнение простых правил обеспечит надежную работу самостоятельно сделанного оборудования. Гораздо проще следить за агрегатом, чем после тратиться на составляющие для ремонта.

Самое простое зарядное устройство для АКБ

Схема 100% рабочего ЗУ на 12 вольт


 ЗУ на 12 вольт

Посмотрите на картинке на схему ЗУ на 12 В.  Оборудование предназначается для зарядки автомобильных аккумуляторов с напряжением 14,5 Вольт. Максимальный ток, получаемый при заряде составляет 6 А. Но аппарат также подходит и для других аккумуляторов – литий-ионных, поскольку напряжение и выходной ток можно отрегулировать. Все основные компоненты для сборки устройства можно найти на сайте Aliexpress.

Необходимые компоненты:

  1. dc-dc понижающий преобразователь.
  2. Амперметр.
  3. Диодный мост КВРС 5010.
  4. Концентраторы 2200 мкФ на 50 вольт.
  5. трансформатор ТС 180-2.
  6. Предохранители.
  7. Вилка для подключения к сети.
  8. «Крокодилы» для подключения клемм.
  9. Радиатор для диодного моста.

Трансформатор используется любой, по собственному усмотрению Главное, чтобы его мощность была не ниже 150 Вт (при зарядном токе в 6 А). Необходимо установить на оборудование толстые и короткие провода. Диодный мост фиксируется на большом радиаторе.

Схема ЗУ Рассвет 2

Схема ЗУ Рассвет 2

Посмотрите на картинке на схему зарядного устройства Рассвет 2. Она составлена по оригинальному ЗУ. Если освоить эту схему, то самостоятельно получится создать качественную копию, ничем не отличающуюся от оригинального образца. Конструктивно устройство представляет собой отдельный блок, закрывающийся корпусом, чтобы защитить электронику от влаги и воздействия плохих погодных условий. На основание корпуса необходимо подсоединить трансформатор и тиристоры на радиаторах. Потребуется плата, что будет стабилизировать заряд тока и управлять тиристорами и клеммы.

1 схема умного ЗУ

Умное ЗУ

Посмотрите на картинке принципиальную схему умного зарядного устройства. Приспособление необходимо для подключения к свинцово-кислотным аккумуляторам, имеющим емкость — 45 ампер в час или больше. Подключают такой вид аппарата не только к аккумуляторам, что ежедневно используются, но также к дежурным или находящимся в резерве. Это довольно бюджетная версия оборудования. В ней не предусмотрен индикатор, а микроконтроллер можно купить самый дешевый.

Если имеется необходимый опыт, то трансформатор собирается своими руками. Нет необходимости устанавливать также и звуковые сигналы оповещения — если аккумулятор подключится неправильно, то загоревшаяся лампочка разряда будет уведомлять об ошибке. На оборудование необходимо поставить импульсный блок питания  на 12 вольт — 10 ампер.

1 схема промышленного ЗУ

Посмотрите на схему промышленного зарядного устройства от оборудования Барс 8А. Трансформаторы используются с одной силовой обмоткой на 16 Вольт, добавляется несколько диодов vd-7 и vd-8. Это необходимо для того, чтобы обеспечить мостовую схему выпрямителя от одной обмотки.

1 схема инверторного устройства

Инверторный вид

Посмотрите на картинке схему инверторного зарядного устройства. Это приспособление перед началом зарядки разряжает аккумуляторную батарею до 10,5 Вольт. Ток используется с величиной С/20:  «C» обозначает ёмкость установленного аккумулятора. После этого процесса напряжение повышается до 14,5 Вольт, при помощи разрядно-зарядного цикла. Соотношение величины заряда и разряда составляет десять к одному.

1 электросхема ЗУ электроника

Схема Электроника

1 схема мощного ЗУ


 Мощное ЗУ

Посмотрите на картинке на схему мощного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Приспособление применяется для кислотных АКБ, имеющих высокую емкость. Устройство с легкостью заряжает автомобильный аккумулятор, имеющий емкость в 120 А. Выходное напряжение устройство регулируется самостоятельно. Оно составляет от 0 до 24 вольт. Схема примечательна тем, что в ней установлено мало компонентов, но дополнительные настройки при работе она не требует.

2 схемы советского ЗУ

Советское ЗУ

Многие уже могли видеть советское зарядное устройство. Оно похоже на небольшую коробку из металла, и может показаться совсем ненадежной. Но это вовсе не так. Главное отличие советского образца от современных моделей — надежность. Оборудование обладает конструктивной мощностью. В том случае, если к старому устройству подсоединить электронный контроллер, то зарядник получится оживить. Но если под рукой такого уже нет, но есть желание его собрать, необходимо изучить схему.

К особенностям их оборудования относят мощный трансформатор и выпрямитель, с помощью которых получается быстро зарядить даже сильно разряженную батарею. Многие современные аппараты не смогут повторить этот эффект.

Электрон 3М

Схема Электрон 3М

За час: 2 принципиальные схемы зарядки своими руками

Простые схемы

1 самая простая схема на автоматическое ЗУ для авто АКБ

Простая схема

Топ 4 схем импульсных ЗУ

Импульсные ЗУ

1 схема на тиристорное ЗУ

Схема

1 упрощенная схема с сайта Паяльник

Схема

1 схема на интеллектуальное ЗУ

Интеллектуальное ЗУ

4 подробные схемы защиты для ЗУ

Защита

Новые схемы 2017 и 2018 года

Новые схемы

1 схема на китайское ЗУ

Схема

1 простая схема — как собрать ЗУ

Схема

Самодельное зарядное устройство для аккумулятора автомобиля

На фотографии представлено самодельное автоматическое зарядное устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов на 12 В током величиной до 8 А, собранного в корпусе от милливольтметра В3-38.

Почему нужно заряжать аккумулятор автомобиля


зарядным устройством

АКБ в автомобиле заряжается с помощью электрического генератора. Для защиты электрооборудования и приборов от повышенного напряжения, которое вырабатывает автомобильным генератором, после него устанавливают реле-регулятор, который ограничивает напряжение в бортовой сети автомобиля до 14,1±0,2 В. Для полной же зарядки аккумулятора требуется напряжение не менее 14,5 В.

Таким образом, полностью зарядить АКБ от генератора невозможно и перед наступлением холодов необходимо подзаряжать аккумулятор от зарядного устройства.

Анализ схем зарядных устройств

Для зарядки автомобильного аккумулятора служат зарядные устройства. Его можно купить готовое, но при желании и небольшом радиолюбительском опыте можно сделать своими руками, сэкономив при этом немалые деньги.

Схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов в Интернете опубликовано много, но все они имеют недостатки.

Зарядные устройства, сделанные на транзисторах, выделяют много тепла, как правило, боятся короткого замыкания и ошибочного подключения полярности аккумулятора. Схемы на тиристорах и симисторах не обеспечивают требуемой стабильность зарядного тока и издают акустический шум, не допускают ошибок подключения аккумулятора и излучают мощные радиопомехи, которые можно уменьшить, одев на сетевой провод ферритовое кольцо.

Привлекательной выглядит схема изготовления зарядного устройства из блока питания компьютера. Структурные схемы компьютерных блоков питания одинаковые, но электрические разные, и для доработки требуется высокая радиотехническая квалификация.

Интерес у меня вызвала конденсаторная схема зарядного устройства, КПД высокий, тепла не выделяет, обеспечивает стабильный ток заряда вне зависимости от степени заряда аккумулятора и колебаний питающей сети, не боится коротких замыканий выхода. Но тоже имеет недостаток. Если в процессе заряда пропадет контакт с аккумулятором, то напряжение на конденсаторах возрастает в несколько раз, (конденсаторы и трансформатор образуют резонансный колебательный контур с частотой электросети), и они пробиваются. Надо было устранить только этот единственный недостаток, что мне и удалось сделать.

В результате получилась схема зарядного устройства без выше перечисленных недостатков. Более 16 лет заряжаю ним любые кислотные аккумуляторы на 12 В. Устройство работает безотказно.

Принципиальная схема автомобильного зарядного устройства

При кажущейся сложности, схема самодельного зарядного устройства простая и состоит всего из нескольких законченных функциональных узлов.

Если схема для повторения Вам показалась сложной, то можно собрать более простую, работающую на таком же принципе, но без функции автоматического отключения при полной зарядке аккумулятора.

Схема ограничителя тока на балластных конденсаторах

В конденсаторном автомобильном зарядном устройстве регулировка величины и стабилизация силы тока заряда аккумулятора обеспечивается за счет включения последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора Т1 балластных конденсаторов С4-С9. Чем больше емкость конденсатора, тем больше будет ток заряда аккумулятора.

Практически это законченный вариант зарядного устройства, можно подключить после диодного моста аккумулятор и зарядить его, но надежность такой схемы низкая. Если нарушится контакт с клеммами аккумулятора, то конденсаторы могут выйти из строя.

Емкость конденсаторов, которая зависит от величины тока и напряжения на вторичной обмотке трансформатора, можно приблизительно определить по формуле, но легче ориентироваться по данным таблицы.

Для регулировки тока, чтобы сократить количество конденсаторов, их можно подключать параллельно группами. У меня переключение осуществляется с помощью двух галетного переключателя, но можно поставить несколько тумблеров.

Схема защиты


от ошибочного подключения полюсов аккумулятора

Схема защиты от переполюсовки зарядного устройства при неправильном подключении аккумулятора к выводам выполнена на реле Р3. Если аккумулятор подключен неправильно, диод VD13 не пропускает ток, реле обесточено, контакты реле К3.1 разомкнуты и ток не поступает на клеммы аккумулятора. При правильном подключении реле срабатывает, контакты К3.1 замыкаются, и аккумулятор подключается к схеме зарядки. Такую схему защиты от переполюсовки можно использовать с любым зарядным устройством, как транзисторным, так и тиристорным. Ее достаточно включить в разрыв проводов, с помощью которых аккумулятор подключается к зарядному устройству.

Схема измерения тока и напряжения зарядки аккумулятора

Благодаря наличию переключателя S3 на схеме выше, при зарядке аккумулятора есть возможность контролировать не только величину тока зарядки, но и напряжение. При верхнем положении S3, измеряется ток, при нижнем – напряжение. Если зарядное устройство не подключено к электросети, то вольтметр покажет напряжение аккумулятора, а когда идет зарядка аккумулятора, то напряжение зарядки. В качестве головки применен микроамперметр М24 с электромагнитной системой. R17 шунтирует головку в режиме измерения тока, а R18 служит делителем при измерении напряжения.

Схема автоматического отключения ЗУ


при полной зарядке аккумулятора

Для питания операционного усилителя и создания опорного напряжения применена микросхема стабилизатора DA1 типа 142ЕН8Г на 9В. Микросхема это выбрана не случайно. При изменении температуры корпуса микросхемы на 10º, выходное напряжение изменяется не более чем на сотые доли вольта.

Система автоматического отключения зарядки при достижении напряжения 15,6 В выполнена на половинке микросхемы А1.1. Вывод 4 микросхемы подключен к делителю напряжения R7, R8 с которого на него подается опорное напряжение 4,5 В. Вывод 4 микросхемы подключен к другому делителю на резисторах R4-R6, резистор R5 подстроечный для установки порога срабатывания автомата. Величиной резистора R9 задается порог включения зарядного устройства 12,54 В. Благодаря применению диода VD7 и резистора R9, обеспечивается необходимый гистерезис между напряжением включения и отключения заряда аккумулятора.

Работает схема следующим образом. При подключении к зарядному устройству автомобильного аккумулятора, напряжение на клеммах которого меньше 16,5 В, на выводе 2 микросхемы А1.1 устанавливается напряжение достаточное для открывания транзистора VT1, транзистор открывается и реле P1 срабатывает, подключая контактами К1.1 к электросети через блок конденсаторов первичную обмотку трансформатора и начинается зарядка аккумулятора.

Как только напряжение заряда достигнет 16,5 В, напряжение на выходе А1.1 уменьшится до величины, недостаточной для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии. Реле отключится и контакты К1.1 подключат трансформатор через конденсатор дежурного режима С4, при котором ток заряда будет равен 0,5 А. В таком состоянии схема зарядного устройства будет находиться, пока напряжение на аккумуляторе не уменьшится до 12,54 В. Как только напряжение установится равным 12,54 В, опять включится реле и зарядка пойдет заданным током. Предусмотрена возможность, в случае необходимости, переключателем S2 отключить систему автоматического регулирования.

Таким образом, система автоматического слежения за зарядкой аккумулятора, исключит возможность перезаряда аккумулятора. Аккумулятор можно оставить подключенным к включенному зарядному устройству хоть на целый год. Такой режим актуален для автолюбителей, которые ездят только в летнее время. После окончания сезона автопробега можно подключить аккумулятор к зарядному устройству и выключить только весной. Даже если в электросети пропадет напряжение, при его появлении зарядное устройство продолжит заряжать аккумулятор в штатном режиме

Принцип работы схемы автоматического отключения зарядного устройства в случае превышения напряжения из-за отсутствия нагрузки, собранной на второй половинке операционного усилителя А1.2, такой же. Только порог полного отключения зарядного устройства от питающей сети выбран 19 В. Если напряжение зарядки менее 19 В, на выходе 8 микросхемы А1.2 напряжение достаточное, для удержания транзистора VT2 в открытом состоянии, при котором на реле P2 подано напряжение. Как только напряжение зарядки превысит 19 В, транзистор закроется, реле отпустит контакты К2.1 и подача напряжения на зарядное устройство полностью прекратится. Как только будет подключен аккумулятор, он запитает схему автоматики, и зарядное устройство сразу вернется в рабочее состояние.

Конструкция автоматического зарядного устройства

Все детали зарядного устройства размещены в корпусе миллиамперметра В3-38, из которого удалено все его содержимое, кроме стрелочного прибора. Монтаж элементов, кроме схемы автоматики, выполнен навесным способом.

Конструкция корпуса миллиамперметра, представляет собой две прямоугольные рамки, соединенные четырьмя уголками. В уголках с равным шагом сделаны отверстия, к которым удобно крепить детали.

Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. На этой пластине установлен и С1. На фото вид зарядного устройства снизу.

К верхним уголкам корпуса закреплена тоже пластина из стеклотекстолита толщиной 2 мм, а к ней винтами конденсаторы С4-С9 и реле Р1 и Р2. К этим уголкам также прикручена печатная плата, на которой спаяна схема автоматического управления зарядкой аккумулятора. Реально количество конденсаторов не шесть, как по схеме, а 14, так как для получения конденсатора нужного номинала приходилось соединять их параллельно. Конденсаторы и реле подключены к остальной схеме зарядного устройства через разъем (на фото выше голубой), что облегчило доступ к другим элементам при монтаже.

На внешней стороне задней стенки установлен ребристый алюминиевый радиатор для охлаждения силовых диодов VD2-VD5. Тут также установлен предохранитель Пр1 на 1 А и вилка, (взята от блока питания компьютера) для подачи питающего напряжения.

Силовые диоды зарядного устройства закреплены с помощью двух прижимных планок к радиатору внутри корпуса. Для этого в задней стенке корпуса сделано прямоугольное отверстие. Такое техническое решение позволило к минимуму свести количество выделяемого тепла внутри корпуса и экономии места. Выводы диодов и подводящие провода распаяны на незакрепленную планку из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии вид самодельного зарядного устройства с правой стороны. Монтаж электрической схемы выполнен цветными проводами, переменного напряжения – коричневым, плюсовые – красным, минусовые – проводами синего цвета. Сечение проводов, идущих от вторичной обмотки трансформатора к клеммам для подключения аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.

Шунт амперметра представляет собой отрезок высокоомного провода константана длиной около сантиметра, концы которого запаяны в медные полоски. Длина провода шунта подбирается при калибровке амперметра. Провод я взял от шунта сгоревшего стрелочного тестера. Один конец из медных полосок припаян непосредственно к выходной клемме плюса, ко второй полоске припаян толстый проводник, идущий от контактов реле Р3. На стрелочный прибор от шунта идут желтый и красный провод.

Печатная плата блока автоматики зарядного устройства

Схема автоматического регулирования и защиты от неправильного подключения аккумулятора к зарядному устройству спаяна на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии представлен внешний вид собранной схемы. Рисунок печатной платы схемы автоматического регулирования и защиты простой, отверстия выполнены с шагом 2,5 мм.

На фотографии выше вид печатной платы со стороны установки деталей с нанесенной красным цветом маркировкой деталей. Такой чертеж удобен при сборке печатной платы.

Чертеж печатной платы выше пригодится при ее изготовлении с помощью технологии с применением лазерного принтера.

А этот чертеж печатной платы пригодится при нанесении токоведущих дорожек печатной платы ручным способом.

Шкала вольтметра и амперметра зарядного устройства

Шкала стрелочного прибора милливольтметра В3-38 не подходила под требуемые измерения, пришлось начертить на компьютере свой вариант, напечатал на плотной белой бумаге и клеем момент приклеил сверху на штатную шкалу.

Благодаря большему размеру шкалы и калибровки прибора в зоне измерения, точность отсчета напряжения получилась 0,2 В.

Провода для подключения АЗУ к клеммам аккумулятора и сети

На провода для подключения автомобильного аккумулятора к зарядному устройству с одной стороны установлены зажимы типа крокодил, с другой стороны разрезные наконечники. Для подключения плюсового вывода аккумулятора выбран красный провод, для подключения минусового – синий. Сечение проводов для подключения к устройству аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.

К электрической сети зарядное устройство подключается с помощью универсального шнура с вилкой и розеткой, как применяется для подключения компьютеров, оргтехники и других электроприборов.

О деталях зарядного устройства

Силовой трансформатор Т1 применен типа ТН61-220, вторичные обмотки которого соединены последовательно, как показано на схеме. Так как КПД зарядного устройства не менее 0,8 и ток заряда обычно не превышает 6 А, то подойдет любой трансформатор мощностью 150 ватт. Вторичная обмотка трансформатора должна обеспечить напряжение 18-20 В при токе нагрузки до 8 А. Если нет готового трансформатора, то можно взять любой подходящий по мощности и перемотать вторичную обмотку. Рассчитать число витков вторичной обмотки трансформатора можно с помощью специального калькулятора.

Конденсаторы С4-С9 типа МБГЧ на напряжение не менее 350 В. Можно использовать конденсаторы любого типа, рассчитанные на работу в цепях переменного тока.

Диоды VD2-VD5 подойдут любого типа, рассчитанные на ток 10 А. VD7, VD11 — любые импульсные кремневые. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 и VD13 любые, выдерживающие ток 1 А. Светодиод VD1 – любой, VD9 я применил типа КИПД29. Отличительная особенность этого светодиода, что он меняет цвет свечения при смене полярности подключения. Для его переключения использованы контакты К1.2 реле Р1. Когда идет зарядка основным током светодиод светит желтым светом, а при переключении в режим подзарядки аккумулятора – зеленым. Вместо бинарного светодиода можно установить любых два одноцветных, подключив их по ниже приведенной схеме.

В качестве операционного усилителя выбран КР1005УД1, аналог зарубежного AN6551. Такие усилители применяли в блоке звука и видео в видеомагнитофоне ВМ-12. Усилитель хорош тем, что не требует двухполярного питания, цепей коррекции и сохраняет работоспособность при питающем напряжении от 5 до 12 В. Заменить его можно практически любым аналогичным. Хорошо подойдут для замены микросхемы, например, LM358, LM258, LM158, но нумерация выводов у них другая, и потребуется внести изменения в рисунок печатной платы.

Реле Р1 и Р2 любые на напряжение 9-12 В и контактами, рассчитанными на коммутируемый ток 1 А. Р3 на напряжение 9-12 В и ток коммутации 10 А, например РП-21-003. Если в реле несколько контактных групп, то их желательно запаять параллельно.

Переключатель S1 любого типа, рассчитанный на работу при напряжении 250 В и имеющий достаточное количество коммутирующих контактов. Если не нужен шаг регулирования тока в 1 А, то можно поставить несколько тумблеров и устанавливать ток заряда, допустим, 5 А и 8 А. Если заряжать только автомобильные аккумуляторы, то такое решение вполне оправдано. Переключатель S2 служит для отключения системы контроля уровня зарядки. В случае заряда аккумулятора большим током, возможно срабатывание системы раньше, чем аккумулятор зарядится полностью. В таком случае можно систему отключить и продолжить зарядку в ручном режиме.

Электромагнитная головка для измерителя тока и напряжения подойдет любая, с током полного отклонения 100 мкА, например типа М24. Если нет необходимости измерять напряжение, а только ток, то можно установить готовый амперметр, рассчитанный на максимальный постоянный ток измерения 10 А, а напряжение контролировать внешним стрелочным тестером или мультиметром, подключив их к контактам аккумулятора.

Настройка блока автоматической регулировки и защиты АЗУ

При безошибочной сборке платы и исправности всех радиоэлементов, схема заработает сразу. Останется только установить порог напряжения резистором R5, при достижении которого зарядка аккумулятора будет переведена в режим зарядки малым током.

Регулировку можно выполнить непосредственно при зарядке аккумулятора. Но все, же лучше подстраховаться и перед установкой в корпус, схему автоматического регулирования и защиты АЗУ проверить и настроить. Для этого понадобится блок питания постоянного тока, у которого есть возможность регулировать выходное напряжение в пределах от 10 до 20 В, рассчитанного на выходной ток величиной 0,5-1 А. Из измерительных приборов понадобится любой вольтметр, стрелочный тестер или мультиметр рассчитанный на измерение постоянного напряжения, с пределом измерения от 0 до 20 В.

Проверка стабилизатора напряжения

После монтажа всех деталей на печатную плату нужно подать от блока питания питающее напряжение величиной 12-15 В на общий провод (минус) и вывод 17 микросхемы DA1 (плюс). Изменяя напряжение на выходе блока питания от 12 до 20 В, нужно с помощью вольтметра убедиться, что величина напряжения на выходе 2 микросхемы стабилизатора напряжения DA1 равна 9 В. Если напряжение отличается или изменяется, то DA1 неисправна.

Микросхемы серии К142ЕН и аналоги имеют защиту от короткого замыкания по выходу и если закоротить ее выход на общий провод, то микросхема войдет в режим защиты и из строя не выйдет. Если проверка показала, что напряжение на выходе микросхемы равно 0, то это не всегда означает о ее неисправности. Вполне возможно наличие КЗ между дорожками печатной платы или неисправен один из радиоэлементов остальной части схемы. Для проверки микросхемы достаточно отсоединить от платы ее вывод 2 и если на нем появится 9 В, значит, микросхема исправна, и необходимо найти и устранить КЗ.

Проверка системы защиты от перенапряжения

Описание принципа работы схемы решил начать с более простой части схемы, к которой не предъявляются строгие нормы по напряжению срабатывания.

Функцию отключения АЗУ от электросети в случае отсоединения аккумулятора выполняет часть схемы, собранная на операционном дифференциальном усилителе А1.2 (далее ОУ).

Принцип работы операционного дифференциального усилителя

Без знания принципа работы ОУ разобраться в работе схемы сложно, поэтому приведу краткое описание. ОУ имеет два входа и один выход. Один из входов, который обозначается на схеме знаком «+», называется неинвертирующим, а второй вход, который обозначается знаком «–» или кружком, называется инвертирующим. Слово дифференциальный ОУ означает, что напряжение на выходе усилителя зависит от разности напряжений на его входах. В данной схеме операционный усилитель включен без обратной связи, в режиме компаратора – сравнения входных напряжений.

Таким образом, если напряжение на одном из входов будет неизменным, а на втором изменятся, то в момент перехода через точку равенства напряжений на входах, напряжение на выходе усилителя скачкообразно изменится.

Проверка схемы защиты от перенапряжения

Вернемся к схеме. Неинвертирующий вход усилителя А1.2 (вывод 6) подключен к делителю напряжения, собранного на резисторах R13 и R14. Этот делитель подключен к стабилизированному напряжению 9 В и поэтому напряжение в точке соединения резисторов, никогда не изменяется и составляет 6,75 В. Второй вход ОУ (вывод 7) подключен ко второму делителю напряжения, собранному на резисторах R11 и R12. Этот делитель напряжения подключен к шине, по которой идет зарядный ток, и напряжение на нем меняется в зависимости от величины тока и степени заряда аккумулятора. Поэтому и величина напряжения на выводе 7 тоже будет, соответственно изменятся. Сопротивления делителя подобраны таким образом, что при изменении напряжения зарядки аккумулятора от 9 до 19 В напряжение на выводе 7 будет меньше, чем на выводе 6 и напряжение на выходе ОУ (вывод 8) будет больше 0,8 В и близко к напряжению питания ОУ. Транзистор будет открыт, на обмотку реле Р2 будет поступать напряжение и оно замкнет контакты К2.1. Напряжение на выходе также закроет диод VD11 и резистор R15 в работе схемы участвовать не будет.

Как только напряжение зарядки превысит 19 В (это может случится только в случае, если от выхода АЗУ будет отключен аккумулятор), напряжение на выводе 7 станет больше, чем на выводе 6. В этом случае на выходе ОУ напряжение скачкообразно уменьшится до нуля. Транзистор закроется, реле обесточится и контакты К2.1 разомкнутся. Подача питающего напряжения на ОЗУ будет прекращена. В момент, когда напряжение на выходе ОУ станет равно нулю, откроется диод VD11 и, таким образом, параллельно к R14 делителя подключится R15. Напряжение на 6 выводе мгновенно уменьшится, что исключит ложные срабатывания в момент равенства напряжений на входах ОУ из-за пульсаций и помех. Изменяя величину R15 можно менять гистерезис компаратора, то есть напряжение, при котором схема вернется в исходное состояние.

При подключения аккумулятора к ОЗУ напряжения на выводе 6 опять установится равным 6,75 В, а на выводе 7 будет меньше и схема начнет работать в штатном режиме.

Для проверки работы схемы достаточно изменять напряжение на блоке питания от 12 до 20 В и подключив вольтметр вместо реле Р2 наблюдать его показания. При напряжении меньше 19 В, вольтметр должен показывать напряжение, величиной 17-18 В (часть напряжения упадет на транзисторе), а при большем – ноль. Желательно все же подключить к схеме обмотку реле, тогда будет проверена не только работа схемы, но и его работоспособность, а по щелчкам реле можно будет контролировать работу автоматики без вольтметра.

Если схема не работает, то нужно проверить напряжения на входах 6 и 7, выходе ОУ. При отличии напряжений от указанных выше, нужно проверить номиналы резисторов соответствующих делителей. Если резисторы делителей и диод VD11 исправны, то, следовательно, неисправен ОУ.

Для проверки цепи R15, D11 достаточно отключить одни из выводов этих элементов, схема будет работать, только без гистерезиса, то есть включаться и отключаться при одном и том же подаваемом с блока питания напряжении. Транзистор VT12 легко проверить, отсоединив один из выводов R16 и контролируя напряжение на выходе ОУ. Если на выходе ОУ напряжение изменяется правильно, а реле все время включено, значит, имеет место пробой между коллектором и эмиттером транзистора.

Проверка схемы отключения аккумулятора при полной его зарядке

Принцип работы ОУ А1.1 ничем не отличается от работы А1.2, за исключением возможности изменять порог отключения напряжения с помощью подстроечного резистора R5.

Делитель для опорного напряжения собран на резисторах R7, R8 и напряжение на выводе 4 ОУ должно быть 4,5 В. Напряжение на выводе 3 А1.1, как Вы уже поняли, должно быть равно напряжению 4,5 в случае, когда напряжение на аккумуляторе достигнет величины 15,6 В для случая тока зарядки 0,3 А. Для больших токов, напряжение будет большим и его нужно подбирать экспериментально. Более подробно этот вопрос рассмотрен в статье сайта «Как заряжать аккумулятор».

Для проверки работы А1.1, питающее напряжение, поданное с блока питания плавно увеличивается и уменьшается в пределах 12-18 В. При достижении напряжения 15,6 В должно отключиться реле Р1 и контактами К1.1 переключить АЗУ в режим зарядки малым током через конденсатор С4. При снижении уровня напряжения ниже 12,54 В реле должно включится и переключить АЗУ в режим зарядки током заданной величины.

Напряжение порога включения 12,54 В можно регулировать изменением номинала резистора R9, но в этом нет необходимости.

С помощью переключателя S2 имеется возможность отключать автоматический режим работы, включив реле Р1 напрямую.

Схема зарядного устройства на конденсаторах


без автоматического отключения

Для тех, кто не имеет достаточного опыта по сборке электронных схем или не нуждается в автоматическом отключении ЗУ по окончании зарядки аккумулятора, предлагаю упрощенней вариант схемы устройства для зарядки кислотных автомобильных аккумуляторов. Отличительная особенность схемы в ее простоте для повторения, надежности, высоком КПД и стабильным током заряда, наличие защиты от неправильного подключения аккумулятора, автоматическое продолжение зарядки в случае пропадания питающего напряжения.

Принцип стабилизации зарядного тока остался неизменным и обеспечивается включением последовательно с сетевым трансформатором блока конденсаторов С1-С6. Для защиты от перенапряжения на входной обмотке и конденсаторах используется одна из пар нормально разомкнутых контактов реле Р1.

Когда аккумулятор не подключен, контакты реле Р1 К1.1 и К1.2 разомкнуты и даже если зарядное устройство подключено к питающей сети ток не поступает на схему. Тоже самое происходит, если подключить ошибочно аккумулятор по полярности. При правильном подключении аккумулятора ток с него поступает через диод VD8 на обмотку реле Р1, реле срабатывает и замыкаются его контакты К1.1 и К1.2. Через замкнутые контакты К1.1 сетевое напряжение поступает на зарядное устройство, а через К1.2 на аккумулятор поступает зарядный ток.

На первый взгляд кажется, что контакты реле К1.2 не нужны, но если их не будет, то при ошибочном подключении аккумулятора, ток потечет с плюсового вывода аккумулятора через минусовую клемму ЗУ, далее через диодный мост и далее непосредственно на минусовой вывод аккумулятора и диоды моста ЗУ выйдут из строя.

Предложенная простая схема для зарядки аккумуляторов легко адаптируется для зарядки аккумуляторов на напряжение 6 В или 24 В. Достаточно заменить реле Р1 на соответствующее напряжение. Для зарядки 24 вольтовых аккумуляторов необходимо обеспечить выходное напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 не менее 36 В.

При желании схему простого зарядного устройства можно дополнить прибором индикации зарядного тока и напряжения, включив его как в схеме автоматического зарядного устройства.

Порядок зарядки автомобильного аккумулятора


автоматическим самодельным ЗУ

Перед зарядкой снятый с автомобиля аккумулятор необходимо очистить от грязи и протереть его поверхности, для удаления кислотных остатков, водным раствором соды. Если кислота на поверхности есть, то водный раствор соды пенится.

Если аккумулятор имеет пробки для заливки кислоты, то все пробки нужно выкрутить, для того, чтобы образующиеся при зарядке в аккумуляторе газы могли свободно выходить. Обязательно нужно проверить уровень электролита, и если он меньше требуемого, долить дистиллированной воды.

Далее нужно переключателем S1 на зарядном устройстве выставить величину тока заряда и подключить аккумулятор соблюдая полярность (плюсовой вывод аккумулятора нужно подсоединить к плюсовому выводу зарядного устройства) к его клеммам. Если переключатель S3 находится в нижнем положении, то стрелка прибора на зарядном устройстве сразу покажет напряжение, которое выдает аккумулятор. Осталось вставить вилку сетевого шнура в розетку и процесс зарядки аккумулятора начнется. Вольтметр уже начнет показывать напряжение зарядки.

Рассчитать время заряда аккумулятора с помощью онлайн калькулятора, выбрать оптимальный режим зарядки автомобильного аккумулятора и ознакомиться с правилами его эксплуатации Вы можете посетив статью сайта «Как заряжать аккумулятор».


Евгений 17.03.2016

Здравствуйте!
Хотелось бы узнать, работоспособны ли варианты схем на базе Вашей упрощенной схемы, представленные на рисунке. Хотелось бы обойтись тем, что имеется под рукой, минимумом деталей, ввиду срочности сборки. И какое реле можно применить?
Резистор параллельно конденсаторам приткнул — боюсь что при отключении они могут сохранять заряд и «кусаться» от вилки?
Заранее благодарен за ответ.

Александр

Здравствуйте, Евгений!
Верхняя схема на рисунке будет работать нормально. Реле можно брать любое на 12 В, и током нагрузки на контакты 10 А, хорошо подойдет реле, применяемые в автомобилях.
Резистор можно поставить, чтоб вилка не «кусалась».
Нижняя схема тоже будет работать, но ток зарядки будет гулять в больших пределах, и уменьшаться по мере зарядки аккумулятора. В этой схеме контакты К1.1 лишние. Провод от предохранителя проходит напрямую к латру.

Алекс 09.01.2017

Доброго времени суток Александр Николаевич.
От всей души поздравляю вас и вашу семью с наступившим Новым годом и Рождеством!
Случайно наткнулся на ваш сайт, когда искал схему зарядного устройства. Схема порадовала отсутствием электролитов (только в фильтре питания). Но у меня возникли вопросы …
Пока задам один, по регулятору тока в первичной обмотке. Вы применили МБГЧ и написали, что можно применять любые.

Можно ли использовать К73-15 или К73-17? Не взорвутся ли? ))) Либо их китайские аналоги CBB Металлизировало пленочные конденсаторы 4,7 µF 475j 630 V показанные на снимке?
Спасибо за ответ.

Александр

Здравствуйте, Алекс!
Вас тоже поздравляю с наступившим Новым годом и Рождеством!
Конденсатор С1 в фильтре можно и не ставить, он просто способствует более быстрому заряду аккумулятора при том же токе заряда, так как сглаживает пульсации.
Использовать К73-15 или К73-17 и любые другие можно, главное, чтобы они были рассчитаны на напряжение не менее 400 В. Китайские конденсаторы тоже подойдут.

Алексей 24.01.2018

Здравствуйте, Александр.
На фотографии ЗУ помещено в корпус блока питания, однако все надписи на лицевой панели соответствуют именно ЗУ. Значит Вы их делали сами. А каким образом это получилось?
Известный лазерно-утюжный способ что-то не очень эффективен…

Александр

Здравствуйте, Алексей!
Нарисовал в программе Визио картинку, напечатал на лазерном принтере на цветной плотной бумаге и поместил под оргстекло толщиной 1 мм и закрепил по углам четырьмя винтами.

Алексей 08.01.2021

Добрый день, подскажите, почему отключение настроено на 15,6 вольта, т.е 2,6 вольта на каждую банку. Это не многовато?

Александр

Здравствуйте, Алексей!
Напряжение на клеммах полностью заряженного аккумулятора через нескольких часов после окончания зарядки должно составлять 12,65 В. Но для того, чтобы при зарядке через аккумулятор пошел ток зарядки напряжение должно быть выше указанного, и чем больше нужен ток, тем больше должно быть напряжение зарядки. Это вытекает из Закона Ома: U=I×R.
Но внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от его технического состояния, типа, температуры. Поэтому, если нужна высокая точность, напряжение отключения нужно подбирать под конкретный аккумулятор. Указанное напряжение 15,6 В подобрано экспериментально при зарядке нескольких аккумуляторов током 8 А. Многократная зарядка автомобильных аккумуляторов в течение более десяти лет, находившихся в разном техническом состоянии и степени заряда, подтвердила правильность выбора.
В случае величины тока зарядки меньше, напряжение отключения тоже должно быть меньше.

Сергей 31.03.2021

День добрый!
Имеется два трансформатора от одинаковых ИБП PCM SMK-600A (по 360 Вт) с напряжениями на вторичной обмотке по 12,6 В. Имеет право на жизнь ЗУ по такой схеме?

Александр

Здравствуйте, Сергей!
Да, схема будет нормально работать, но заряжать током до 2 А. Указанная в маркировке мощность ИБП относится к отдаваемой мощности в режиме источника бесперебойного питания. Расчеты показали, для зарядки штатного аккумулятора ИБП емкостью 14,2 А·Ч нужен ток около 2 А.

Автомат для зарядного устройства — RadioRadar

   Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов желательно дополнить автоматом, включающим его при понижении напряжения на АБ до минимума и отключающим после зарядки. Особенно это актуально при использовании батареи в качестве резервного питания или при долгосрочном хранении АБ без работы — для предотвращения саморазряда.

   Предлагаемая схема включает АБ на зарядку при понижении на ней напряжения до определенного уровня и отключает при достижении максимума.

   Максимальным напряжением для кислотных автомобильных аккумуляторов является величина 14,2…14,5 В, а минимально допустимое при разряде — 10,8 В. Минимум желательно ограничить для большей надежности величиной 11,5…12 В.

   Предлагаемая схема (рис.1) состоит из компаратора на транзисторах VT1, VT2 и ключа на VT3, VT4.

Рис.1. Принципиальная схема автомата для зарядного устройства

   Работает схема следующим образом. После подключения батареи и включения сети нажимают кнопку SB1 «Пуск». Транзисторы VT1 и VT2 закрываются, открывая ключ VT3, VT4, включающий реле К1. Оно своими нормально замкнутыми контактами К1.2 отключает реле К2, нормально замкнутые контакты которого (К2.1), замыкаясь, подключают зарядное устройство (ЗУ) к сети.

    Такая сложная схема коммутаций используется по двум причинам:
  • во-первых, обеспечивается развязка высоковольтной цепи от низковольтной;
  • во-вторых, чтобы реле К2 включалось при максимальном напряжении АБ и отключалось при минимальном, т.к. примененное реле РЭС22 (паспорт РФ 4500163) имеет напряжение включения 12…12,5 В.

   Контакты К1.1 реле К1 переключаются в нижнее по схема положение. В процессе зарядки АБ напряжение на резисторах R1 и R2 возрастает, и при достижении на базе VT1 отпирающего напряжения, транзисторы VT1 и VT2 открываются, закрывая ключ VT3, VT4.

   Реле К1 отключается, включая К2. Нормально замкнутые контакты К2.1 размыкаются и обесточивают зарядное устройство. Контакты К1.1 переходят в верхнее по схеме положение. Теперь напряжение на базе составного транзистора VT1, VT2 определяется падением напряжения на резисторах R1 и R2. По мере разряда АБ напряжение на базе VT1 снижается, и в какой-то момент VT1, VT2 закрываются, открывая ключ VT3, VT4. Снова начинается цикл зарядки. Конденсатор С1 служит для устранения помех от дребезга контактов К1.1 в момент переключения.

   Регулировку устройства проводят без АБ и зарядного устройства. Необходим регулируемый источник постоянного напряжения с пределами регулировки 10…20 В. Его подключают к выводам схемы вместо GB1.

   Движок резистора R1 переводят в верхнее положение, а движок R5 — в нижнее. Напряжение источника устанавливают равным минимальному напряжению батареи (11.5…12 В). Перемещением движка R5 добиваются включения реле К1 и светодиода VD7. Затем, поднимая напряжение источника до 14,2…14,5 В, перемещением движка R1 достигают отключения К1 и светодиода. Изменяя напряжение источника в обе стороны, убеждаются, что включение устройства происходит при напряжении 11,5…12 В, а отключение — при 14,2…14,5 В. На этом регулировка заканчивается.

   В качестве R1 и R5 желательно применять многооборотные потенциометры типа СП5-3 или подобные.

Автор: К.СЕЛЮГИН, г.Новороссийск

Зарядные устройства — полный список схем и документации на QRZ.RU

1Alinco EDC-64 Ni-Cd battery charger1012621.03.2009
2Автоматическая подзарядка аккумуляторов.3109116.06.2003
3Автоматическая подзарядка аккумуляторов. 1785726.03.2006
4Автоматическая приставка к зарядному устройству для авто аккумулятора 180116.11.2016
5Автоматическое зарядно-пусковое устройство для автомобильного аккумулятора 204316.11.2016
6Автоматическое зарядное и восстанавливающее устройство (0-10А) 284716.11.2016
7Автоматическое зарядное устройство 138316.11.2016
8Автоматическое зарядное устройство + режим десульфатации для аккумулятора 218816.11.2016
9Автоматическое зарядное устройство для кислотных аккумуляторов 172916.11.2016
10Автоматическое зарядное устройство на микросхеме К561ЛЕ5 157016.11.2016
11Автоматическое зарядное устройство с бестрансформаторным питанием 147016.11.2016
12Автоматическое импульсное зарядное устройство для аккумуляторов 12В 182116.11.2016
13Автоматическое малогабаритное универсальное зарядное устройство для 6 и 12 вольтовых аккумуляторов5445817.09.2005
14Автоматическое устройство длязарядки аккумуляторов. 1836517.09.2002
15Бестрансформаторное зарядное устройство для аккумулятора 139116.11.2016
16Бестрансформаторный блок питания большой мощности для любительского передатчика 120416.11.2016
17Бестрансформаторный блок питания на полевом транзисторе (BUZ47A) 118516.11.2016
18Бестрансформаторный блок питания с регулируемым выходным напряжением 124116.11.2016
19Бестрансформаторный стабилизированный источник питания на КР142ЕН8 108316.11.2016
20Блок питания 0-12В/300мА 109216.11.2016
21Блок питания 1-29В/2А (КТ908) 129716.11.2016
22Блок питания 12В 6А (КТ827) 148916.11.2016
23Блок питания 60В 100мА 64316.11.2016
24Блок питания Senao-5681044152011.07.2016
25Блок питания Senao-8681116160111.07.2016
26Блок питания автомобильной радиостанции (13.8В, ЗА ) 38616.11.2016
27Блок питания для аналоговых и цифровых микросхем 28916.11.2016
28Блок питания для ионизатора (Люстра Чижевского) 40416.11.2016
29Блок питания для персонального компьютера «РАДИО 86 РК» 31816.11.2016
30Блок питания для телевизора 250В 54316.11.2016
31Блок питания на ТВК-110 ЛМ 5-25В/1А 37516.11.2016
32Блок питания с автоматическим зарядным устройством на компараторе 35616.11.2016
33Блок питания с гасящим конденсатором 38516.11.2016
34Блок питания СИ-БИ радиостанции (142ЕН8, КТ819) 40316.11.2016
35Блок питания Ступенька 5 — 9 — 12В на ток 1A 32616.11.2016
36Блок питания усилителя ЗЧ (18В, 12В) 26916.11.2016
37ВСА-5К, ВСА-111К2561948714.03.2010
38Выпрямители для получения двуполярного напряжения 3В, 5В, 12В, 15В и других 45516.11.2016
39Выпрямитель для питания конструкций на радиолампах (9В, 120В, 6,3В) 27616.11.2016
40Выпрямитель с малым уровнем пульсаций 37016.11.2016
41Высококачественный блок питания на транзисторах (0-12В) 59016.11.2016
42Высокоэффективное зарядное устройство для аккумуляторов 53716.11.2016
43Высокоэффективное зарядное устройство для батарей2168822.11.2004
44Два бестрансформаторных блока питания 34016.11.2016
45Двуполярный источник питания 12В/0,5А (К142ЕН1Г,КТ805) 30416.11.2016
46Двуполярный источник питания для УНЧ на TDA2030, TDA2040 (18В) 38316.11.2016
47Зарядка аккумуляторов с помощью солнечных батарей4716503.02.2003
48Зарядно-пусковое уст-во «Импульс ЗП-02»6741927714.08.2009
49Зарядно-пусковое устройство Старт УПЗУ-У3180154911.03.2017
50Зарядно-пусковое устройство-автомат для автомобильного аккумулятора 12В 89116.11.2016
51Зарядно-разрядное устройство для аккумуляторов емкостью до 55Ач 64016.11.2016
52Зарядное устройство91887112.07.2007
53Зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторов 48016.11.2016
54Зарядное устройство «КЕДР-АВТО»72162205.10.2009
55Зарядное устройство HAMA TA03C397362507.10.2016
56Зарядное устройство \»Квант\»411337022.10.2008
57Зарядное устройство \»Рассвет-2\»11850123.12.2009
58Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора3069721.04.2006
59Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора 59616.11.2016
60Зарядное устройство для аккумулятором с током заряда 300 мА 33216.11.2016
61Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов (0,5 -1А/ч) 36716.11.2016
62Зарядное устройство для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов3983204.05.2009
63Зарядное устройство для фонарей ФОС-1451032303.12.2006
64Зарядное устройство до 5 А.311391610.02.2009
65Зарядное устройство на основе импульсного инвертора (К1114ЕУ4, КТ886) 38016.11.2016
66Зарядное устройство с таймером для Ni-Cd аккумуляторов 29016.11.2016
67Зарядное устройство с температурной компенсацией 35716.11.2016
68Зарядное устройство шуруповёрта P.I.T.466240514.07.2016
69Звуковой индикатор разряда 12V аккумулятора1415815.10.2002
70Измеритель заряда для автомобильного аккумулятора 42716.11.2016
71Импульсные источники питания на микросхемах и транзисторах 56916.11.2016
72Импульсные источники питания, теория и простые схемы 98716.11.2016
73Импульсный блок питания 5В 0,2А 44216.11.2016
74Импульсный блок питания на транзисторах и таймер на КР512ПС10 (12В-1,2А) 25916.11.2016
75Импульсный блок питания УМЗЧ мощностью 800Вт (ЛА7, ЛА8, ТМ2, КП707В2) 41616.11.2016
76Импульсный блок питания УНЧ 4х30В 200Вт 45116.11.2016
77Импульсный источник питания (5В 6А) 26216.11.2016
78Импульсный источник питания на 40 Вт 32016.11.2016
79Импульсный источник питания на микросхеме КР1033ЕУ10 (27В, 3А) 20916.11.2016
80Импульсный источник питания с полумостовым преобразователем (КР1156ЕУ2) 33216.11.2016
81Импульсный источник питания УМЗЧ (60В) 28916.11.2016
82Импульсный сетевой блок питания 9В 3А (КТ839) 33016.11.2016
83Импульсный сетевой блок питания УМЗЧ 2х25В, 20В, 10В 27516.11.2016
84Индикатор ёмкости батарей 37816.11.2016
85Интеллектуальное зарядное устройство1494963022.09.2008
86Источник питания 14В 12А (завод «Фотон», Ташкент)1321101611.07.2016
87Источник питания для автомобильного трансивера 13В 20А 43316.11.2016
88Источник питания для гибридного (лампы, транзисторы) трансивера 27216.11.2016
89Источник питания для детских электрофицированных игрушек 12В 27316.11.2016
90Источник питания для измерительного прибора на микросхемах 27916.11.2016
91Источник питания для измерительных приборов 29816.11.2016
92Источник питания для компьютера 32716.11.2016
93Источник питания для логических микросхем (5В) 27616.11.2016
94Источник питания для трехвольтовых аудиоплейеров 26916.11.2016
95Источник питания для часов на БИС 27516.11.2016
96Источник питания на базе импульсного компьютерного БП (5-15В, 1-10А) 46016.11.2016
97Источник питания повышенной мощности 12В 20А (142ЕН5+транзисторы) 47116.11.2016
98Источник питания повышенной мощности 14 В, 100 Ватт 34916.11.2016
99Источник питания с плавным изменением полярности +/- 12В 31016.11.2016
100Источник питания со стабилизацией на UL7523 (3В) 27816.11.2016
101Источники питания для варикапа 28116.11.2016
102Квазирезонансные преобразователи с высоким КПД 36016.11.2016
103Кедр-М781526418.11.2007
104Комбинированный блок питания 0-215В/0-12В/0,5А 34816.11.2016
105Комбинированный лабораторный блок питания 4-12V/1.5A (К140УД6,КП901) 38316.11.2016
106Конденсаторно-стабилитронный выпрямитель 35316.11.2016
107Лабораторный блок питания для рабочего места (3-18В 4А) 40616.11.2016
108Лабораторный блок питания с регулируемым напряжением от 5 до 100В (0,2А) 41016.11.2016
109Лабораторный источник питания на микросхеме LM324 (0-30 В, 1 А) 34916.11.2016
110Малогабаритное универсальное зарядное устройство для аккумуляторов 37316.11.2016
111Маломощный источник питания (9В, 70мА) 26316.11.2016
112Маломощный конденсаторный выпрямитель с ШИМ стабилизатором 33816.11.2016
113Маломощный регулируемый двуполярный источник питания (LM317, LM337) 22116.11.2016
114Маломощный сетевой блок питания (9В) 36716.11.2016
115Маломощный сетевой источник питания — выпрямитель на 9В 23716.11.2016
116Миниатюрный импульсный блок питания 5…12 В 38816.11.2016
117Миниатюрный импульсный сетевой блок питания 5В 0,5А 35316.11.2016
118Миниатюрный сетевой блок питания (5В, 200мА) 20316.11.2016
119Мощный блок питания для усилителя НЧ (27В/3А) 32016.11.2016
120Мощный блок питания на напряжение 5-35В и ток 5A-30A и более (LM338, 741) 74916.11.2016
121Мощный импульсный блок питания для УНЧ (2х50В, 12В) 33216.11.2016
122Мощный источник питания на составных транзисторах 0-15В 20А (КТ947, КТ827) 55816.11.2016
123Мощный лабораторный источник питания 0-25В, 7А 52016.11.2016
124Мощный электронный сетевой трансформатор для магнитолы и радиостанции на 12В 35116.11.2016
125Обзор схем восстановления заряда у батареек 39016.11.2016
126Однополярный источник питания УНЧ (40В) 25616.11.2016
127Питание будильника 1,5В от сети 220В 37616.11.2016
128Питание микроконтролерных устройств от сети 220В 31216.11.2016
129Питание микроконтроллеров от сети 220В через трансформатор 24516.11.2016
130Питание микроконтроллеров от телефонной линии 26616.11.2016
131Питание низковольтной радиоаппаратуры от сети 25816.11.2016
132Поддержание аккумуляторов в рабочем состоянии811804.10.2002
133Подключение таймера к зарядному устройству аварийного аккумулятора 26316.11.2016
134Прецизионное зарядное устройство для аккумуляторов 36216.11.2016
135Прибор для измерения параметров аккумуляторов. 927310.06.2002
136Приставка-контроллер к зарядному устройству аккумулятора 12В 42816.11.2016
137Приставка-регулятор к зарядному устройству аккумулятора 44716.11.2016
138Простейшие пусковые устройства 12В для авто на основе ЛАТРа 54016.11.2016
139Простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора (ток 1,5А) 49716.11.2016
140Простое зарядное устройство для аккумуляторов (до 55Ач) 44716.11.2016
141Простое зарядное устройство для аккумуляторов и батарей 38916.11.2016
142Простое малогабаритное автоматическое зарядное устройство для пальчиковых аккумуляторов3264927.06.2006
143Простой блок питания 5В/0,5А (КТ807) 39316.11.2016
144Простой двуполярный источник питания (14-20В, 2А) 27116.11.2016
145Простой импульсный блок питания мощностью 15Вт 31816.11.2016
146Простой импульсный блок питания на ИМС 37116.11.2016
147Простой импульсный источник питания 5В 4А 34716.11.2016
148Пятивольтовый блок питания с ШИ стабилизатором 30316.11.2016
149Регулируемый блок питания на ОУ LM324 (0-30В, 2А) 49116.11.2016
150Регулируемый двуполярный источник питания из однополярного 31916.11.2016
151Регулируемый импульсный стабилизатор напряжения с ограничением по току (2-25В, 0-5А) 44916.11.2016
152Регулируемый источник питания на LM317T (1-37В 1,5А) 37816.11.2016
153Регулируемый источник питания на ток до 1 А (К142ЕН12А) 34216.11.2016
154Регулируемый стабилизатор тока 16В/7А (140УД1, КУ202) 36916.11.2016
155Регуляторы заряда аккумуляторов от солнечных батарей 33516.11.2016
156Самодельное пусковое устройство130215925.06.2017
157Самодельный лабораторный источник питания с регулировкой 0-20В 37916.11.2016
158Сетевая «Крона» 9В/25мА 36716.11.2016
159Симметричный динистор в бестрансформаторном блоке питания 36516.11.2016
160Солнечное зарядное устройство13235147216.04.2014
161Стабилизатор напряжения сети СПН-400 \»Рубин\»261128.06.2012
162Стабилизатор тока для зарядки батареи 6В (142ЕН5А) 31616.11.2016
163Стабилизированный блок питания 3-12В/0,25А (142ЕН12А) 32816.11.2016
164Стабилизированный источник питания с автоматической защитой от коротких замыканий 31816.11.2016
165Стабилизированный лабораторный источник питания (0-27В, 500мА) 30716.11.2016
166Схема автоматического зарядного устройства (на LM555) 38216.11.2016
167Схема автоматического зарядного устройства для сотовых телефонов 70216.11.2016
168Схема блока питания и зарядного устройства для iPod4218422.03.2012
169Схема блока питания с напряжением 12В и током 6А 36816.11.2016
170Схема высоковольтного преобразователя (вход 12В, вых — 700В) 33016.11.2016
171Схема зарядно-разрядного устройства с током 5А (КУ208, КТ315) 45016.11.2016
172Схема зарядного устройства для Li-Ion и Ni-Cd аккумуляторов 54816.11.2016
173Схема зарядного устройства для аккумулятора от GSM-телефона (LM317) 23916.11.2016
174Схема зарядного устройства для батарей 35016.11.2016
175Схема зарядного устройства с повышающим преобразователем 31816.11.2016
176Схема измерителя выходного сопротивления батарей 30116.11.2016
177Схема импульсного стабилизатора для зарядки телефона 33416.11.2016
178Схема источника питания 12В, с током в нагрузке до 10 А 45916.11.2016
179Схема контроллера заряда батарей 29316.11.2016
180Схема непрерывного подзаряда батарей 32416.11.2016
181Схема простого зарядного устройства на диодах 30816.11.2016
182Схема стабилизированного источника питания 40В, 1.2А 31816.11.2016
183Схема умного зарядного устройства для Ni-Cd аккумуляторов (MAX713) 53916.11.2016
184Схема универсального лабораторного источника питания 36716.11.2016
185Схема устройства для подзаряда батарей 18916.11.2016
186Схемы бестрансформаторного сетевого питания микроконтроллеров 35116.11.2016
187Схемы бестрансформаторных зарядных устройств 33416.11.2016
188Схемы нетрадиционных источников питания для микроконтроллеров 34916.11.2016
189Схемы питания микроконтроллеров от разъёмов COM, USB, PS/2 (5-9В) 40716.11.2016
190Схемы питания микроконтроллеров от солнечных элементов 36316.11.2016
191Схемы подзарядки маломощных аккумуляторных батарей для питания МК 34016.11.2016
192Схемы простых выпрямителей для зарядки аккумуляторов 45916.11.2016
193Таймер-индикатор разрядки батареи 29516.11.2016
194Тиристорное зарядное устройство на КУ202Е 58016.11.2016
195Универсальное зарядное устройство для маломощных аккумуляторов 36616.11.2016
196Универсальный блок питания с несколькими напряжениями 33416.11.2016
197Устройство автоматической подзарядки аккумулятора1084430.10.2005
198Устройство для автоматической тренировки аккумуляторов 12В, 40-100Ач 52416.11.2016
199Устройство для заряда и формирования аккумуляторных батарей 6-12В, 85Ач 50316.11.2016
200Устройство для поддержания заряда батареи 6СТ-9 32416.11.2016
201Устройство для хранения никель-кадмиевых аккумуляторов 29316.11.2016
202Устройство зарядное автоматическое УЗ-А-12-4,51341571819.04.2006
203Устройство контроля заряда и разряда аккумулятора 12В 46316.11.2016
204Экономичный импульсный блок питания 2×25В 3,5А 40516.11.2016
205Экономичный источник питания с малой разницей входного и выходного напряжения 5В 1А 32216.11.2016
206Эксплуатация никелево-кадмиевых аккумуляторов (НКА) при повышенных разрядных токах617106.10.2002
207Эксплуатация никелево-кадмиевых аккумуляторов при повышенных разрядных токах 292210.06.2002
208Электронный стабилизатор тока для зарядки аккумуляторных батарей 51716.11.2016

Зардные устройства — Самоделкин — сделай сам своими руками

Главная » Зардные устройства

Раздел сайта «электроника схемы» содержит большое количество схем приборов, собранных на возможных открытых источниках интернета. Приборы, которые непременно будут вам полезны, приборы на все случаи жизни и для каждого, их можно сделать своими руками. В инструкциях по сборке подробно описан монтаж, приведены схемы, фотографии. Прочитав инструкции, вам будет намного проще собирать те или иные приборы. В этом разделе вы найдете схемы раций, блоков питания, преобразователей напряжения 12в 220в, инверторы, автомобильны, радио—технические, и другие полезные схемы. Все что вам потребуется для сбора устройств — это паяльник и немного терпения.


      

Предлагаю несложное автоматическое зарядное устройство для аккумуляторных батарей, в схеме которого использована идея, опубликованная в сборнике «В помощь радиолюбителю» (ВРЛ) N100, c.91-94. Зарядка батарей прекращается при достижении на клеммах напряжения выше 12,5 В.

Преимуществом устройства является возможность автоматического … Читать дальше »


 Просмотров: [7015] | Рейтинг: 3.4/8

       Рассмотрим устройство для зарядки маломощных аккумуляторных батарей на 9 вольт, типа 15F8K. Схема позволяет заряжать батарею постоянным током около 12 мА, а по окончании — автоматически отключается.

   В ЗУ есть защита от короткого замыкания в нагрузке. Устройство представляет собой простейший источник тока, включает дополнительно индикатор опорного напряжения на светодиоде и автоматическую схе … Читать дальше »


 Просмотров: [8782] | Рейтинг: 5.0/1

      

 

мы рассмотрели схему простого автономного зарядного для мобильной техники, работающего по принципу простого стабилизатора с понижением напряжения батарей. На этот раз попробуем собрать чуть более сложное, но более удобное ЗУ. Встроенные в миниатюрные мобильные мультимедийные устройства аккумуляторы обычно имеют небольшую ёмкость, и, как правило, рассчитаны на воспроизведение аудиозаписей в течение не более нескольких десятков часов при выключенном дисплее или на … Читать дальше »


 Просмотров: [7889] | Рейтинг: 5.0/3

      

 

Автоматическое зарядное устройство предназначено для зарядки и десульфатации 12-ти вольтовых АКБ ёмкостью от 5 до 100 Ач и оценки уровня их заряда. Зарядное имеет защиту от переполюсовки и от короткого замыкания клемм. В нём применено микроконтроллерное управление, благодаря чему осуществляются безопасные и оптимальные алгоритмы зарядки: IUoU или IUIoU, с последующей дозарядкой до полного уровня зарядки. Параметры зарядки можно подстроить под конкретный аккумулят … Читать дальше »


 Просмотров: [17953] | Рейтинг: 4.1/22

      

TOPы прекрасно подходят для простых гальванически развязанных преобразователей с питанием от 18 вольт и выше. Они при э … Читать дальше »


 Просмотров: [6692] | Рейтинг: 5.0/1

      

Ключевой транзистор VT1, диод VD5 и силовые диоды VD1 — VD4 через слюдяные прокладки необходимо установить на об … Читать дальше »


 Просмотров: [10244] | Рейтинг: 4.3/3

      

Доброе время суток. Сегодня речь пойдет об ЗУ для АКБ. ( автоматическом зарядном устройстве для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей) После поездки по городу на своей машине, я поставил ее в гараж и забыл выключить подфарники, и только на третье сутки когда нужно было срочно  ехать по делам, я обратил внимание что ак … Читать дальше »


 Просмотров: [9587] | Рейтинг: 3.9/7

      

Обратите внимание, приставка включается между зарядным устройством и аккумулятором. При этом провода от приставки к аккумулятору должны быть не тоньше проводов от зарядного устройства к приставке и желательно короче. Иначе пульсации зарядного устройства будут вмешиваться в нормальную работу приставки.

… Читать дальше »


 Просмотров: [8849] | Рейтинг: 3.0/2

      

 

Простое зарядное устройство с регулятором зарядного тока можно собрать по схеме приведенной на рис.1. Резистором R3 регулируют ток зарядки аккумуляторной батареи. Светодиод индицирует включение п … Читать дальше »


 Просмотров: [9907] | Рейтинг: 3.2/4

       У каждого автолюбителя есть зарядное устройство для АКБ 12В. Все эти старые зарядки с различным успехом работают и выполняют свои функции, но есть у них общий недостаток — слишком большие габариты и вес. Это не удивительно, ведь один только силовой трансформатор на 200 ватт может весить до … Читать дальше »

 Просмотров: [15918] | Рейтинг: 3.6/20

Что такое виртуальная память?

Что такое виртуальная память?

Виртуальная память — это метод управления памятью, при котором вторичная память может использоваться, как если бы она была частью основной памяти. Виртуальная память — это распространенный метод, используемый в операционной системе (ОС) компьютера.

Виртуальная память использует как аппаратное, так и программное обеспечение, чтобы компьютер мог компенсировать нехватку физической памяти, временно передавая данные из оперативной памяти (ОЗУ) в дисковое хранилище.Сопоставление фрагментов памяти с файлами на диске позволяет компьютеру обрабатывать вторичную память, как если бы это была основная память.

Сегодня большинство персональных компьютеров (ПК) имеют как минимум 8 ГБ (гигабайт) оперативной памяти. Но иногда этого недостаточно для одновременного запуска нескольких программ. Именно здесь на помощь приходит виртуальная память. Виртуальная память освобождает оперативную память путем обмена данных, которые не использовались в последнее время, на запоминающее устройство, такое как жесткий диск или твердотельный накопитель (SSD).

Виртуальная память важна для повышения производительности системы, многозадачности и использования больших программ.Однако пользователям не следует слишком полагаться на виртуальную память, поскольку она значительно медленнее ОЗУ. Если ОС слишком часто приходится обменивать данные между виртуальной памятью и ОЗУ, компьютер начинает замедляться — это называется перегрузкой.

Виртуальная память была разработана в то время, когда физическая память, также называемая ОЗУ, была дорогой. Компьютеры имеют ограниченный объем оперативной памяти, поэтому память в конечном итоге будет исчерпана при одновременном запуске нескольких программ. Система, использующая виртуальную память, использует часть жесткого диска для имитации ОЗУ.С виртуальной памятью система может загружать одновременно большие или несколько программ, позволяя каждой из них работать так, как если бы у нее было больше места, без необходимости покупать дополнительную оперативную память.

Как работает виртуальная память

Виртуальная память использует для работы как оборудование, так и программное обеспечение. Когда приложение используется, данные из этой программы сохраняются по физическому адресу с использованием ОЗУ. Блок управления памятью (MMU) отображает адрес в RAM и автоматически преобразует адреса. MMU может, например, отображать логическое адресное пространство на соответствующий физический адрес.

Если в какой-то момент пространство ОЗУ понадобится для чего-то более срочного, данные могут быть выгружены из ОЗУ в виртуальную память. Диспетчер памяти компьютера отвечает за отслеживание сдвигов между физической и виртуальной памятью. Если эти данные потребуются снова, MMU компьютера будет использовать переключатель контекста для возобновления выполнения.

При копировании виртуальной памяти в физическую память ОС делит память с фиксированным числом адресов либо на файлы подкачки, либо на файлы подкачки.Каждая страница хранится на диске, и когда страница нужна, ОС копирует ее с диска в основную память и преобразует виртуальные адреса в реальные адреса.

Однако процесс замены виртуальной памяти на физическую происходит довольно медленно. Это означает, что использование виртуальной памяти обычно приводит к заметному снижению производительности. Считается, что из-за подкачки компьютеры с большим объемом оперативной памяти имеют лучшую производительность.

Типы виртуальной памяти

MMU компьютера управляет операциями с виртуальной памятью.В большинстве компьютеров оборудование MMU интегрировано в центральный процессор (CPU). ЦП также создает виртуальное адресное пространство. Как правило, виртуальная память разбивается на страницы или сегментирована.

Подкачка разделяет память на разделы или файлы подкачки. Когда компьютер использует свою доступную оперативную память, неиспользуемые страницы передаются на жесткий диск с помощью файла подкачки. Файл подкачки — это пространство на жестком диске, которое будет использоваться в качестве расширения виртуальной памяти для ОЗУ компьютера. Когда требуется файл подкачки, он отправляется обратно в ОЗУ с помощью процесса, называемого подкачкой страниц.Эта система гарантирует, что операционная система компьютера и приложения не исчерпают реальную память. Максимальный размер файла подкачки может составлять от 1 ½ до четырех раз больше физической памяти компьютера.

В процессе подкачки виртуальной памяти используются таблицы страниц, которые преобразуют виртуальные адреса, используемые ОС и приложениями, в физические адреса, которые использует MMU. Записи в таблице страниц указывают, находится ли страница в ОЗУ. Если ОС или программа не находит то, что ей нужно в ОЗУ, то MMU реагирует на отсутствующую ссылку на память исключением ошибки страницы, чтобы заставить ОС переместить страницу обратно в память, когда это необходимо.Когда страница находится в ОЗУ, ее виртуальный адрес появляется в таблице страниц.

Сегментация также используется для управления виртуальной памятью. Этот подход разделяет виртуальную память на сегменты разной длины. Сегменты, которые не используются в памяти, можно переместить в виртуальную память на жестком диске. Сегментированная информация или процессы отслеживаются в таблице сегментов, которая показывает, присутствует ли сегмент в памяти, был ли он изменен и каков его физический адрес. Кроме того, файловые системы при сегментации состоят только из сегментов, отображаемых в потенциальное адресное пространство процесса.

Сегментация и подкачка различаются как модель памяти с точки зрения ее разделения; однако процессы также можно комбинировать. В этом случае память делится на фреймы или страницы. Сегменты занимают несколько страниц, а виртуальный адрес включает в себя как номер сегмента, так и номер страницы.

Другие методы замены страниц включают в себя «первым пришел — первым обслужен» (FIFO), оптимальный алгоритм и замену наименее использованных страниц (LRU). В методе FIFO память выбирает замену для страницы, которая находилась в виртуальном адресе дольше всего.Метод оптимального алгоритма выбирает замену страниц на основе того, какая страница вряд ли будет заменена по прошествии самого длительного периода времени; хотя это сложно реализовать, это приводит к меньшему количеству ошибок страниц. Метод замены страницы LRU заменяет страницу, которая не использовалась в течение длительного времени в основной памяти.

Как управлять виртуальной памятью

Управление виртуальной памятью в ОС может быть простым, поскольку существуют настройки по умолчанию, которые определяют объем места на жестком диске, выделяемого для виртуальной памяти.Эти настройки будут работать для большинства приложений и процессов, но могут быть моменты, когда необходимо вручную сбросить объем пространства жесткого диска, выделенного для виртуальной памяти, например, с приложениями, которые зависят от быстрого времени отклика или когда компьютер несколько жестких дисков (HDD).

При ручном сбросе виртуальной памяти необходимо указать минимальный и максимальный объем места на жестком диске, который будет использоваться для виртуальной памяти. Выделение слишком маленького места на жестком диске для виртуальной памяти может привести к нехватке оперативной памяти на компьютере.Если системе постоянно требуется больше места для виртуальной памяти, может быть целесообразно рассмотреть возможность добавления ОЗУ. Обычные операционные системы могут рекомендовать пользователям не увеличивать объем виртуальной памяти больше, чем в 1,5 раза превышает объем ОЗУ.

Управление виртуальной памятью зависит от ОС. По этой причине ИТ-специалисты должны понимать основы управления физической памятью, виртуальной памятью и виртуальными адресами.

ячеек RAM в SSD также имеют ограниченный срок службы. Ячейки RAM имеют ограниченное количество операций записи, поэтому их использование для виртуальной памяти часто сокращает срок службы накопителя.

Каковы преимущества использования виртуальной памяти?

Преимущества использования виртуальной памяти:

  • Он может обрабатывать вдвое больше адресов, чем основная память.
  • Позволяет использовать больше приложений одновременно.
  • Он освобождает приложения от управления общей памятью и избавляет пользователей от необходимости добавлять модули памяти при нехватке места в оперативной памяти.
  • Увеличена скорость, когда для выполнения нужен только сегмент программы.
  • Он имеет повышенную безопасность из-за изоляции памяти.
  • Позволяет одновременно запускать несколько крупных приложений.
  • Выделение памяти относительно недорогое.
  • Не требует внешней фрагментации.
    • Использование ЦП
  • эффективно для управления рабочими нагрузками логических разделов.
  • Данные можно перемещать автоматически.
  • Страницы в исходном процессе могут использоваться совместно во время операции системного вызова fork, которая создает его копию.

В дополнение к этим преимуществам в виртуализированной вычислительной среде администраторы могут использовать методы управления виртуальной памятью для выделения дополнительной памяти виртуальной машине (ВМ), ресурсы которой исчерпаны. Такая тактика управления виртуализацией может улучшить производительность виртуальных машин и гибкость управления.

Это изображение показывает пример того, как физическая память разделяется диспетчером виртуальной памяти.

Каковы ограничения использования виртуальной памяти?

Хотя использование виртуальной памяти имеет свои преимущества, оно также сопряжено с некоторыми компромиссами, которые стоит учитывать, например:

  • Приложения работают медленнее, если они запускаются из виртуальной памяти.
  • Данные должны отображаться между виртуальной и физической памятью, что требует дополнительной аппаратной поддержки для преобразования адресов, что еще больше замедляет работу компьютера.
  • Размер виртуальной памяти ограничен объемом вторичной памяти, а также схемой адресации с компьютерной системой.
  • Возникновение сбоев может произойти при нехватке оперативной памяти, что приведет к замедлению работы компьютера.
  • Для переключения между приложениями, использующими виртуальную память, может потребоваться время.
  • Уменьшает объем доступного места на жестком диске.

Виртуальная память (виртуальная RAM) и физическая память (RAM)

Когда говорят о различиях между виртуальной и физической памятью, самое большое различие обычно делается на скорость. ОЗУ значительно быстрее виртуальной памяти. ОЗУ, однако, обычно дороже.

Когда компьютеру требуется хранилище, в первую очередь используется ОЗУ. Виртуальная память, которая работает медленнее, используется только при заполнении ОЗУ.

На этой диаграмме показано, как виртуальная RAM (виртуальная память) сравнивается с RAM (физической памятью).

Пользователи могут активно добавлять ОЗУ к компьютеру, покупая и устанавливая дополнительные чипы ОЗУ. Это полезно, если они испытывают замедление работы из-за слишком частой подкачки памяти. Объем оперативной памяти зависит от того, что установлено на компьютере. С другой стороны, виртуальная память ограничена размером жесткого диска компьютера. Параметры виртуальной памяти часто можно контролировать через ОС.

Кроме того, в оперативной памяти используются методы подкачки, а в виртуальной памяти — подкачка.В то время как физическая память ограничена размером микросхемы RAM, виртуальная память ограничена размером жесткого диска. ОЗУ также имеет прямой доступ к ЦП, а виртуальная ОЗУ — нет.

История виртуальной памяти

До того, как была разработана виртуальная память, компьютеры имели оперативную и вторичную память. Ранние компьютеры использовали память на магнитных сердечниках для основной памяти и магнитные барабаны для вторичной памяти. Компьютерная память была дорогой и, как правило, дефицитной в 1940-х и 1950-х годах.Поскольку компьютерные программы росли в размерах и сложности, разработчикам приходилось беспокоиться о том, что их программы будут использовать всю основную память компьютера и исчерпать ее.

В те первые дни программисты использовали процесс, называемый наложением, для запуска программ, размер которых превышал доступную память. Части программы, которые не использовались постоянно, были настроены как наложения, которые при необходимости перезаписывали существующее наложение в памяти. Для наложения работы требовалось обширное программирование, и это стало ключевым стимулом для развития автоматизированной виртуальной памяти.

Немецкому физику Фрицу-Рудольфу Гюнчу приписывают разработку концепции виртуальной памяти в 1956 году, хотя этот пункт оспаривается. Однако Гюнч в конечном итоге описал форму кэш-памяти.

Первый очевидный реальный экземпляр системы виртуальной памяти поступил из Манчестерского университета в Манчестере, Англия, в его попытке разработать одноуровневую систему хранения для компьютера Атлас. Система использовала подкачку для отображения виртуальных адресов программатору в первичную память.Атлас был разработан в 1959 году, а затем сдан в эксплуатацию в 1962 году.

В 1961 году первый коммерческий компьютер с виртуальной памятью был выпущен компанией Burroughs Corp. В этой версии виртуальной памяти использовалась сегментация, а не разбиение на страницы.

В 1969 году исследователи IBM продемонстрировали, что системы наложения виртуальной памяти работают лучше, чем более ранние ручные системы. До этого момента по этому поводу все еще велись споры. В мэйнфреймах и мини-компьютерах в 1970-х годах обычно использовалась виртуальная память.Технология виртуальной памяти не была включена в ранние ПК, потому что разработчики думали, что нехватка памяти не будет проблемой на этих машинах. Это предположение оказалось неверным. Intel представила виртуальную память в защищенном режиме процессора 80286 в 1982 году и поддержку подкачки, когда вышел 80386 в 1985 году.

Узнайте, какие факторы контролируют и ограничивают объем памяти настольного компьютера. Также узнайте, как лучше всего управлять виртуальной памятью в ОС Windows 10 .

59.305 Примечания к курсу

59.305 Примечания к курсу
  • Справочная информация
  • Сравнение логического и физического адресного пространства
  • Обмен
  • Непрерывное размещение
  • Пейджинг
  • Сегментация
  • Сегментация с пейджингом

Фон

  • Программа должна быть сохранена в памяти и помещена в процесс для это должно быть выполнено.
  • Перед выполнением пользовательские программы проходят несколько этапов.

Возможна адресная привязка инструкций и данных к адресам памяти. в три этапа:

  • Время компиляции: если место в памяти известно априори, абсолютный код может быть сгенерированным; необходимо перекомпилировать код, если начальное местоположение изменится.
  • Время загрузки: необходимо сгенерировать перемещаемый код, если ячейка памяти не указана. известно во время компиляции.
  • Время выполнения: привязка отложена до времени выполнения, если процесс может быть перемещается во время выполнения из одного сегмента памяти в другой.Требуется оборудование поддержка карт адресов (например, базовых и предельных регистров).
  • Динамическая загрузка — процедура не загружается, пока не будет вызвана.
    • Лучшее использование памяти; неиспользуемая процедура никогда не загружается.
    • Полезно, когда требуется большой объем кода для нечастой обработки происходящие случаи.
    • Никакой специальной поддержки со стороны операционной системы не требуется; реализовано через дизайн программы.
  • Динамическое связывание — связывание отложено до времени выполнения.
    • Небольшой фрагмент кода, заглушка, используемый для поиска соответствующего резидента памяти. библиотечная рутина.
    • Заглушка заменяется адресом процедуры и выполняет рутина.
    • Операционная система, необходимая для проверки наличия подпрограммы в памяти процессов адрес.
  • Оверлеи — храните в памяти только те инструкции и данные, которые необходимо в любой момент времени.
    • Требуется, когда процесс превышает объем выделенной ему памяти.
    • Реализуется пользователем, не требует специальной поддержки со стороны операционной системы; Программный дизайн оверлейной структуры сложен.

Сравнение логического и физического адресного пространства

  • Концепция логического адресного пространства, привязанного к отдельной физическое адресное пространство играет центральную роль в правильном управлении памятью.
    • Логический адрес — генерируется ЦП; также называется виртуальным адрес.
    • Физический адрес — адрес, видимый блоком памяти.
  • Логические и физические адреса одинаковы во время компиляции и загрузки. схемы привязки адресов; логические (виртуальные) и физические адреса различаются в схеме привязки адресов во время выполнения.

Блок управления памятью (MMU) — аппаратное устройство, которое сопоставляет виртуальную Физический адрес.

  • В схеме MMU значение в регистре перемещения добавляется к каждому адрес, сгенерированный пользовательским процессом во время отправки в память.
  • Программа пользователя имеет дело с логическими адресами; он никогда не видит настоящего физические адреса.

Обмен

  • Процесс может быть временно выгружен из памяти в резервное хранилище, а затем возвращен в память для продолжения выполнения.
  • Резервное хранилище — быстрый диск, достаточно большой, чтобы вместить все копии образы памяти для всех пользователей; должен обеспечивать прямой доступ к этой памяти картинки.
  • Основная часть времени свопа — это время передачи; общее время передачи напрямую пропорционально объему замененной памяти.
  • Модифицированные версии подкачки встречаются во многих системах, например.г., UNIX и Windows 95.
  • Схематическое изображение свопинга

Непрерывное размещение

Пейджинг — логическое адресное пространство процесса может быть несмежным; процесс выделяется физическая память везде, где последняя доступна.

  • Разделите физическую память на блоки фиксированного размера, которые называются фреймов (размер это степень двойки, от 512 до 8192 байтов).
  • Разделите логическую память на блоки одинакового размера, которые называются страниц .
  • Следите за всеми свободными кадрами.
  • Чтобы запустить программу размером n страниц, нужно найти n свободных кадров и загрузить программа.
  • Настройте таблицу страниц для преобразования логических адресов в физические.
  • Никакой внешней фрагментации, а внутренней фрагментации.
  • Адрес, генерируемый ЦП, делится на:
    • Номер страницы (p) — используется в качестве индекса в таблице страниц, которая содержит базовый адрес каждой страницы в физической памяти.
    • Смещение страницы (d) — в сочетании с базовым адресом для определения физического адрес памяти, который отправляется в блок памяти.

  • Разделение между представлением пользователя о памяти и реальной физической памятью согласовано аппаратным обеспечением трансляции адресов; логические адреса переведены в физические адреса.

Реализация таблицы страниц

  • Таблица страниц хранится в основной памяти.
  • Базовый регистр таблицы страниц (PTBR) указывает на таблицу страниц.
  • Регистр длины таблицы страниц (PTLR) указывает размер таблицы страниц.
  • В этой схеме каждый доступ к данным / инструкции требует двух обращений к памяти.Один для таблицы страниц и один для данных / инструкции.
  • Проблема с двумя доступами к памяти может быть решена за счет использования специального аппаратный кеш с быстрым поиском, называемый ассоциативными регистрами или трансляцией временные буферы (TLB).
  • Ассоциативные регистры — параллельный поиск
 Стр. № | Рамка №
________ | _________
| ________ | _________ |
| ________ | _________ |
| ________ | _________ |
| ________ | _________ |
Перевод адресов (A ‘, A’ ‘)
  • Если A ‘в ассоциативном регистре, вывести номер кадра.
  • В противном случае получите номер кадра из таблицы страниц в памяти.
  • Коэффициент попадания — процент случаев, когда номер страницы встречается в ассоциативные регистры; соотношение, относящееся к количеству ассоциативных регистров.
  • Эффективное время доступа (EAT)
    • ассоциативный поиск = е единиц времени
    • время цикла памяти = m единиц времени
    • коэффициент попадания =
    EAT = (m + e) ​​a + (2m + e) ​​(1 — a) = 2m + e — ma
  • Защита памяти реализована путем связывания битов защиты с каждым Рамка.
  • Допустимый-недопустимый бит, прикрепленный к каждой записи в таблице страниц:
    • « действительный » указывает, что связанная страница находится в логическом адресное пространство и, таким образом, является юридической страницей.
    • « недействительный » означает, что страница не находится в логическом процессе адресное пространство.
  • Бит записи, прикрепленный к каждой записи в таблице страниц.
    • страницы, которые не были записаны, могут использоваться совместно между процессами
    • менять местами не нужно — можно перезагружать.

    Многоуровневая разбивка на страницы — разбиение таблицы страниц на разделы позволяет система, чтобы разделы не использовались, пока они не понадобятся процессу.

    • Двухуровневая схема таблицы страниц

    • Логический адрес (на 32-битной машине с размером страницы 4 КБ) разделяется в:
      • номер страницы, состоящий из 20 бит.
      • смещение страницы, состоящее из 12 бит.
    • Поскольку таблица страниц разбита на страницы, номер страницы дополнительно делится на:
      • 10-битный номер страницы.
      • 10-битное смещение страницы.
    • Таким образом, логический адрес выглядит следующим образом:

      • , где p 1 — индекс во внешней таблице страниц, а p 2 это смещение внутри страницы внешней таблицы страниц.

    • Схема трансляции адресов для двухуровневой 32-битной архитектуры подкачки

    • Многоуровневый пейджинг и производительность
      • Поскольку каждый уровень хранится в памяти в виде отдельной таблицы, преобразование логический адрес физического может потребовать четырех обращений к памяти.
      • Несмотря на то, что время, необходимое для одного доступа к памяти, увеличивается в пять раз (4 уровня пейджинг), кэширование позволяет поддерживать приемлемую производительность.
      • Показатель попадания в кэш 98 процентов, доступ к памяти 100 нс, поиск TLB 20 нс, 4 уровня пейджинга:

        • эффективное время доступа = 0,98 x 120 + 0,02 x 520
        = 128 наносекунд

        , что всего на 28 процентов замедляет время доступа к памяти.

    Таблица перевернутых страниц

    Одна запись на каждую реальную страницу памяти; запись состоит из виртуального адреса страницы, хранящейся в этой реальной ячейке памяти, с информацией о процесс, которому принадлежит эта страница.
    • Уменьшает объем памяти, необходимый для хранения каждой таблицы страниц, но увеличивает время необходимо для поиска в таблице при появлении ссылки на страницу.
    • Используйте хеш-таблицу, чтобы ограничить поиск одной — или максимум несколькими — таблицей страниц. записи.

    Общие страницы

    • Одна копия доступного только для чтения (повторно входимого) кода, совместно используемого между процессами (т. Е. текстовые редакторы, компиляторы, оконные системы).

    Сегментация — схема управления памятью, которая поддерживает представление пользователя о объем памяти.

    • Программа — это набор сегментов. Сегмент — это логическая единица например:
      • Код

        локальных переменных
        глобальных переменных
        стек
    • Пример

    • Логический адрес состоит из двух кортежей:
    • Таблица сегментов отображает двумерные адреса, заданные пользователем. в одномерные физические адреса; каждая запись в таблице имеет:
      • base — содержит начальный физический адрес, в котором находятся сегменты в памяти.
      • limit — указывает длину сегмента.
    • Базовый регистр таблицы сегментов (STBR) указывает на расположение таблицы сегментов в памяти.
    • Регистр длины таблицы сегментов (STLR) указывает количество используемых сегментов по программе;
        • номер сегмента s допустим, если s

      Делится

      • общие сегменты
      • тот же номер сегмента

      Защита

      С каждой записью в таблице сегментов свяжите:
      • бит проверки = 0 -> недопустимый сегмент
      • привилегии чтения / записи / выполнения

      Размещение

      • первое соответствие / наилучшее соответствие
      • внешняя фрагментация
      • Биты защиты, связанные с сегментами; совместное использование кода происходит в сегменте уровень.
      • Поскольку сегменты различаются по длине, выделение памяти является динамическим распределением памяти. проблема.

      Сегментация с пейджингом

      • Intel Pentium использует сегментацию с подкачкой для управления памятью, с двухуровневой схемой подкачки.

      Соображения при сравнении стратегий управления памятью:

      • Поддержка оборудования
      • Производительность
      • Фрагментация
      • Переезд
      • Обмен
      • Делится
      • Защита

      % PDF-1.4 % 1 0 объект >>> эндобдж 2 0 obj > поток 2009-08-25T13: 55: 15-07: 002009-08-25T13: 55: 20-07: 002009-08-25T13: 55: 20-07: 00Adobe InDesign CS4 (6.0.3)

    • JPEG256256 / 9j / 4AAQSkZJRgABAgEASABIAAD / 7QAsUGhvdG9zaG9wIDMuMAA4QklNA + 0AAAAAABAASAAAAAEA AQBIAAAAAQAB / + 4AE0Fkb2JlAGQAAAAAAQUAAkJg / 9sAhAAMCAgICAgMCAgMEAsLCxAUDg0NDhQY EhMTExIYFBIUFBQUEhQUGx4eHhsUJCcnJyckMjU1NTI7Ozs7Ozs7Ozs7AQ0LCxAOECIYGCIyKCEo MjsyMjIyOzs7Ozs7Ozs7Ozs7Ozs7OztAQEBAQDtAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQED / wAARCAEA AMYDAREAAhEBAxEB / 8QBQgAAAQUBAQEBAQEAAAAAAAAAAwABAgQFBgcICQoLAQABBQEBAQEBAQAA AAAAAAABAAIDBAUGBwgJCgsQAAEEAQMCBAIFBwYIBQMMMwEAAhEDBCESMQVBUWETInGBMgYUkaGx QiMkFVLBYjM0coLRQwclklPw4fFjczUWorKDJkSTVGRFwqN0NhfSVeJl8rOEw9N14 / NGJ5SkhbSV xNTk9KW1xdXl9VZmdoaWprbG1ub2N0dXZ3eHl6e3x9fn9xEAAgIBAgQEAwQFBgcHBgI7AQACEQMh MRIEQVFhcSITBTKBkRShsUIjwVLR8DMkYuFygpJDUxVjczTxJQYWorKDByY1wtJEk1SjF2RFVTZ0 ZeLys4TD03Xj80aUpIW0lcTU5PSltcXV5fVWZnaGlqa2xtbm9ic3R1dnd4eXp7fh2 + f3 / 9oADAMB AAIRAxEAPwDrfqx9WPq3kfVvpN9 / ScG223Bxn2WPxqnOc51TC5znFkkkpKdL / mn9Vf8Aym6f / wCw tP8A6TSUr / mn9Vf / ACm6f / 7C0 / 8ApNJSv + af1V / 8pun / APsLT / 6TSUr / AJp / VX / ym6f / AOwtP / pN JSv + af1V / wDKbp // ALC0 / wDpNJSv + af1V / 8AKbp // sLT / wCk0lK / 5p / VX / ym6f8A + wtP / pNJSv8A mn9Vf / Kbp / 8A7C0 / + k0lK / 5p / VX / AMpun / 8AsLT / AOk0lK / 5p / VX / wApun / + wtP / AKTSUr / mn9Vf / Kbp / wD7C0 / + k0lK / wCaf1V / 8pun / wDsLT / 6TSUr / mn9Vf8Aym6f / wCwtP8A6TSUr / mn9Vf / ACm6 f / 7C0 / 8ApNJSv + af1V / 8pun / APsLT / 6TSUr / AJp / VX / ym6f / AOwtP / pNJSv + af1V / wDKbp // ALC0 / wDpNJSv + af1V / 8AKbp // sLT / wCk0lK / 5p / VX / ym6f8A + wtP / pNJSv8Amn9Vf / Kbp / 8A7C0 / + k0l K / 5p / VX / AMpun / 8AsLT / AOk0lK / 5p / VX / wApun / + wtP / AKTSUr / mn9Vf / Kbp / wD7C0 / + k0lOb1b6 sfVuvP6KyvpOCxt2c9ljW41QD2jDzX7XAM1G5gPxCSnS + qf / AIlejf8Apvxf / PNaSnSyMinFpdfe 4MrYJc4ogEmggkAPPX / W5 + 8jFoGwcGw6n5N4Vgct3LEc3ZF / zuy / 9BX / ANL + 9H7sO6PeKv8Andl / 6Cv / AKX96X3Yd1e8Vf8AO7L / ANBX / wBL + 9L7sO6veKv + d2X / AKCv / pf3pfdh4V7xV / zuy / 8AQV / 9 L + 9L7sO6veKv + d2X / OK / + l / el92HdXvFX / O7L / 0Ff / S / vS + 7Dur3ir / ndl / 6Cv8A6X96X3Yd1e8V f87sv / QV / wDS / vS + 7Dur3ir / AJ3Zf + gr / wCl / el92HdXvFX / ADuy / wDQV / 8AS / vS + 7Dur3ir / ndl / wCgr / 6X96X3Yd1e8Vf87sv / AEFf / S / vS + 7Dur3ir / ndl / 6Cv / pf3pfdh4V7xV / zuy / 9BX / 0v70v uw7q94q / 53Zf + gr / AOl / el92HdXvFX / O7L / 0Ff8A0v70vuw7q94q / wCd2X / oK / 8Apf3pfdh4V7xV / wA7sv8A0Ff / AEv70vuw7q94t3p / 1opyLBTmM9FzjAeDLJ8 / BMny5Gy6OYHd3VAyuT1n / lHoX / pw s / 8AbHPSUr6p / wDiV6N / 6b8X / wA81pKah2uvfuoxRoyDYfM / Rh4Kzyw3LDmPR5xWGFSSlJKUkpSS lJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKSU0XZDxVQx1jzrtaJKBIG6gCWx + x + qf8AcWz / ADU33Yd13BLs r9j9U / 7i2f5qXuw7q4Jdlfsfqn / cWz / NS92HdXBLswu6dnY7PUvosYwcuLTARE4nYoMSGsnIe46D e / I6VQ + wy4AsnxDSWj8AqWYVMtnGbih6z / yj0L / 04Wf + 2Oeo16vqn / 4lejf + m / F / 881pKcv63f0u j / i / + / FWuW2LBm3cFTsSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU6XQ + p1dMyXWXtLmWN2k t5Gs91HlxmYX45iJddvX + lsj9LkmCTrrMnv8FCcM / Bk9yLIfWHpYa5vqZEOj4iPAz37pezPwV7sV v + cPS / 8AS5Ojt3A / e3x8O3wS9mfgr3Ioc76w4T + n2YlAttfY0s3WAaT3JlOhhlxWUSyiqebVhhe0 + rX / ACRV / Wf / ANUVTz / O2cXyses / 8o9C / wDThZ / 7Y56iXq + qf / iV6N / 6b8X / AM81pKcv63f0uj / i / wDvxVrltiwZt3BU7EpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklPafVr / kir + s // AKoqnn + ds4vlY9Z / 5R6F / wCnCz / 2xz1EvV9U / wDxK9G / 9N + L / wCea0lOX9bv6XR / xf8A 34q1y2xYM27gqdiUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSntPq1 / yR V / Wf / wBUVTz / ADtnF8rHrP8Ayj0L / wBOFn / tjnqJer6p / wDiV6N / 6b8X / wA81pKcv63f0uj / AIv / AL8Va5bYsGbdwVOxKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJT2n1a / 5 Iq / rP / 6oqnn + ds4vlY9Z / wCUehf + nCz / ANsc9RL1fVP / AMSvRv8A034v / nmtJTl / W7 + l0f8AF / 8A firXLbFgzbuCp2JSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKe0 + rX / JF X9Z // VFU8 / ztnF8rHrP / ACj0L / 04Wf8AtjnqJer6p / 8AiV6N / wCm / F / 881pKcv63f0uj / i / + / FWu W2LBm3cFTsSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU9p9Wv + SKv6z / APqiqef52zi + Vj1n / lHoX / pws / 8AbHPUS9X1T / 8AEr0b / wBN + L / 55rSU5v1sLBl07wT + j7GO58ip MeUwCycBJwpp / dd / nD / yCf8AeZdlvshU0 / uu / wA4f + QS + 8y7K9kKmn913 + cP / IJfeZdleyFTT + 67 / OH / AJBL7zLsr2Qqaf3Xf5w / 8gl95l2V7IVNP7rv84f + QS + 8y7K9kKmn913 + cP8AyCX3mXZXshU0 / uu / zh / 5BL7zLsr2Qqaf3Xf5w / 8AIJfeZdleyFTT + 67 / ADh / 5BL7zLsr2Qqaf3Xf5w / 8gl95l2V7 IVNP7rv84f8AkEvvMuyvZCpp / dd / nD / yCX3mXZXshU0 / uu / zh / 5BL7zLsr2Qqaf3Xf5w / wDIJfeZ dleyFTT + 67 / OH / kEvvMuyvZCpp / dd / nD / wAgl95l2V7IVNP7rv8AOH / kEvvMuyvZCpp / dd / nD / yC X3mXZXshU0 / uu / zh / wCQS + 8y7K9kKmn913 + cP / IJfeZdleyHsvq5t / ZNW0EDc / kz + cfIKKcuI2vj HhFMOs / 8o9C / 9OFn / tjnpq5X1T / 8SvRv / Tfi / wDnmtJTl / W7 + l0f8X / 34pKcFJC + 1xEwY8fgkpQB PHZJSySlJKXAJ4E / BJSySl9romDHMpKWSUpJS4BPAmNTCSlklKSUpJS + 10TBjlJSySlJKUkpSSlJ KUkp7T6tf8kVf1n / APVFJLHrP / KPQv8A04Wf + 2OekpX1T / 8AEr0b / wBN + L / 55rSU5f1u / pdH / F / 9 + KSnBSQ6ODk4teMK73RD3ywgmW2GjwEaCsyklPXk9JYX / RDbNgsaGukiKS4N009wfKSkRv6cXOAb W0Hf7gC6DtrDS2a2jU7tIH5ElJHZHS3uutsLHOc7cxuwgAbWwNGDznVJDKvL6ZWDsLWby0vAa6ZB aTGn0fJJKsf9m3WNDGMJbWN5LHbQATunTnzSUjxs7DZhsx7jqGPa + AeHuc4j / oM + 9JTIZHSRYfZX tJP5rnaADb + YyNfJSN93TG1 / omsc4VkMBafpRX9KRqd24hJCSrJw8TqFxEVsLGtG2SA42V2OHtm duvxiEkohb0z062loEVjeRJcXezcI2Ach3s9 / kkhK23o5sBfs9pO6GOh0jTaNvZJKNl3TNpc5rDL H + yHN95f47Habfo / w5SUvj5mG3BZQ9215rfW87SYD3Of / wB9akpk + 3pBdsaWhriNzwwkiGs1Hsb3 B7JISR0t1dloa01NNe8hrgSZx9wY7a0cb9NPgklgMjpM7XMrAI1Ia467oJB2N / N8klMHX9K4YxgB aGyQSY2WfyBB3bfFJDTz7a7suy2ogsdBG0bRwNIgJKa6SntPq1 / yRV / Wf / 1RSSx6z / yj0L / 04Wf + 2OekpX1T / wDEr0b / ANN + L / 55rSU5f1u / pdH / ABf / Ah5pKcFJCklKSUpJSklJ8L0 / tVXqkBm73F0R + KSm2GYLL6BW5gbah2WEuDgNzQ0PM8QXfgkpsPu6c + l5iuS20BugO0ve5vzAqA / tJJYHE6V6rWMt YWmd5L + ILRp7mj86fl3SUisZ06mp1tQD7GFm1u4OB0rJJlw53OGgPCSmOPdW + jJftrD3WVFrHOY2 WgWbvp8jiYSQmyLaKqrbK3VutLw5jfaS1pFe9ns0MGIjwKSUOPkMycsutbVSHV7C4bWhmo94D + T5 c + CSGZq6UzafpiKp9413E73Da4nj4JKXNHSmfnby02B3vAafTrfH50 + 57RGndJLlpIUkpSSlJKUk pSSntPq1 / wAkVf1n / wDVFJLHrP8Ayj0L / wBOFn / tjnpKV9U // Er0b / 034v8A55rSU5f1u / pdH / F / 9 + KSnBSQpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklPafVr / kir + s / wD6 opJY9Z / 5R6F / 6cLP / bHPSUr6p / 8AiV6N / wCm / F / 881pKcr63vY3MoDt0mvTaJ / OPmEkOD6tI53 / 5 o / 8AJJKV6lXH6T / NH / kklK9Wr + Xr / JH / AJJJSvUq / l + H0R / 5JJSvUq / l6c + 0f + SSUr1af5f + aP8A ySSlerV / L149o / 8AJJKV6tP8v / NH / kklK9Srj3 / 5o / 8AJJKV6lX8vXj2j / ySSlvWo8X / AOaP / JJK V61Hi / 8AzR / 5JJSvWo8X / wCaP / JJKV61Hi // ADR / 5JJSvWo8X / 5o / wDJJKV61Hi // NH / AJJJSvWo 8X / 5o / 8AJJKV61Hi / wDzR / 5JJSvWo8X / AOaP / JJKV61Hi / 8AzR / 5JJSvWo8X / wCaP / JJKe1 + rLmu 6PUWzG5 / Ij84 / FJK3Wf + Uehf + nCz / wBsc9JSvqn / AOJXo3 / pvxf / ADzWkpxvrl / yhjax + iOv9opI cB2u47hyPmkplPv + mOElMR7dpDhJGv3JKVOn0h9L + KSlOcQXCZkfwSUoABwhwGhMpKXGgaNw0P8A ekpi4n3e7k / 3JKZbjuPuHCSlSfZDh / dokpEdST5oqWSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU959VP + RK f6z / APqigkL9Z / 5R6F / 6cLP / AGxz0lK + qf8A4lejf + m / F / 8APNaSnG + uZjPxz4VH / qikgvPmXBzo EaJKZElrtQNdP9dElKG72aDjT7klK90cD6X8UlLODvfoONf9iSmXu3DQcJKW90N0HP8AekpXuh3g 5 / uSUud246D6KSlhulmg4SUid9I / EoqWSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU959VP + RKf6z / 8Aqigk L9Z / 5R6F / wCnCz / 2xz0lK + qf / iV6N / 6b8X / zzWkpyvreyt2ZQXh0ivTaQPzj / JKmxYuMMeSfCXB9 Kjwf / nD / AMgpPuw7rPe8FelT / wAJ / nD / AMgl92HdXveCvSo8H6fyh / 5BL7sO6ve8FelR4P8A84f + QS + 7Dur3vBXpUeD / APOH / kEvuw7q97wV6VHhZ / nD / wAgl92HdXveCvSo8H / 5w / 8AIJfdh4V73gr0 qPB / + cP / ACCX3Yd1e94K9Kjwf / nD / wAgl92HdXveCvSo8H / 5w / 8AIJfdh4V73gr0cfwf / nD / AMgl 92HdXveCvRx / B / 8AnD / yCX3Yd1e94K9HH8H / AOcP / IJfdh4V73gr0cfwf / nD / wAgl92HdXveCvRx / B / + cP8AyCX3Yd1e94K9HH8H / wCcP / IJfdh4V73gr0cfwf8A5w / 8gl92HdXveCvRx / B / + cP / ACCX 3Yd1e94K9HH8H / 5w / wDIJfdh4V73gr0cfwf / AJw / 8gl92HdXveCvRx / B / wDnD / yCX3Yd1e94PafV lrW9IqDJjc / kyfpHyCgyR4ZUywlxC1us / wDKPQv / AE4Wf + 2OemLlfVP / AMSvRv8A034v / nmtJTl / W7 + l0f8AF / 8AfirXLbFgzbuCp2JSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpS SlJKe0 + rX / JFX9Z // VFU8 / ztnF8rHrP / ACj0L / 04Wf8AtjnqJer6p / 8AiV6N / wCm / F / 881pKcv63 f0uj / i / + / FWuW2LBm3cFTsSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSU 9p9Wv + SKv6z / APqiqef52zi + Vj1n / lHoX / pws / 8AbHPUS9X1T / 8AEr0b / wBN + L / 55rSU5f1u / pdH / F / 9 + KtctsWDNu4KnYlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkp7T6t f8kVf1n / APVFU8 / ztnF8rHrP / KPQv ​​/ ThZ / 7Y56iXq + qf / iV6N / 6b8X / zzWkpy / rd / S6P + L / 78Va5 bYsGbdwVOxKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJT2n1a / wCSKv6z / wDqiqef52zi + Vj1n / lHoX / pws / 9sc9RL1fVP / xK9G / 9N + L / AOea0lOX9bv6XR / xf / firXLbFgzb uCp2JSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKe0 + rX / ACRV / Wf / ANUV Tz / O2cXyses / 8o9C / wDThZ / 7Y56iXq + qf / iV6N / 6b8X / AM81pKcv63f0uj / i / wDvxVrltiwZt3BU 7EpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklPafVr / kir + s // AKoqnn + d s4vlY9Z / 5R6F / wCnCz / 2xz1EvV9U / wDxK9G / 9N + L / wCea0lOX9bv6XR / xf8A34q1y2xYM27gqdiU kpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSntPq1 / yRV / Wf / wBUVTz / ADtn F8rHrP8Ayj0L / wBOFn / tjnqJer6p / wDiV6N / 6b8X / wA81pKcv63f0uj / AIv / AL8Va5bYsGbdwVOx KSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklM6q3WvDGxJBMkwAAJJ + 4JE0oC046fkFrnM2v2tLiGnWB 4aJvGE8JaqchSSlJKUkpSSlJKe0 + rX / JFX9Z / wD1RVPP87ZxfKx6z / yj0L / 04Wf + 2Oeol6vqn / 4l ejf + m / F / 881pKcv63f0uj / i / + / FWuW2LBm3cFTsSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJTf6a6 qqu ++ wNkAMa543Aeo14418kydkgLoaOqfV3W3GCd7m1mpjxLXh0SdgB7aqLRkamGeluvyzmhs12u uYSfptBcNg + ZCdLjoUtjw2bbQPQ7LvSdXjsYbrKS8O / wYZva8e6NXaSm / rAOq70W1y3onp + sdocG + sawefUBYKh / UdBTv1lrfQq0dNqZbYK8Z20v9BrX7i5vt2F43kykOI91HhDHLf03FqFuI2qx0gVg hrva5hDt7fWe6fi0QUoiUjqo8I2cZTMb2n1a / wCSKv6z / wDqiqef52zi + Vj1n / lHoX / pws / 9sc9R L1fVP / xK9G / 9N + L / AOea0lOX9bv6XR / xf / firXLbFgzbuCp2JSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSl JKUkpJVfbSHNYRtfG5rmhwMcaOBQIBUDS9mRbYz03bQ2d0Na1gnifaAkIgKJRIqUkpSSlJKUkpSS ntPq1 / yRV / Wf / wBUVTz / ADtnF8rHrP8Ayj0L / wBOFn / tjnqJer6p / wDiV6N / 6b8X / wA81pKcv63f 0uj / AIv / AL8Va5bYsGbdwVOxKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUpJSklKSUp JT2n1a / 5Iq / rP / 6oqnn + ds4vlY9Z / wCUehf + nCz / ANsc9RL1fVP / AMSvRv8A034v / nmtJTR + t2M8 mjLAlgBrd5HkffqrPLS3DDmHV5tWGFSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKU kpSSlJKe56Hj2Y3S6a7RDyC8jw3Euh5FUssrmWzjFRQdZ / 5R6F / 6cLP / AGxz1GvV9U // ABK9G / 8A Tfi / + ea0lOldTVkVOpuaHseIc08FEEgoItwb / qixzy7GvLGH817dxHzBCnHM9wxHD2Rf80Lv + 5Lf 8w / + SR + 8jsj2fFX / ADQu / wC5Lf8AMP8A5JL7yOyvZ8Vf80Lv + 5Lf8w / + SS + 8jsr2fFX / ADQu / wC5 Lf8AMP8A5JL7yOyvZ8Vf80Lv + 5Lf8w / + SS + 8jsr2fFX / ADQu / wC5Lf8AMP8A5JL7yOyvZ8Vf80Lv + 5Lf8w / + SS + 8jsr2fFX / ADQu / wC5Lf8AMP8A5JL7yOyvZ8Vf80Lv + 5Lf8w / + SS + 8jsr2fFX / ADQu / wC5Lf8AMP8A5JL7yOyvZ8Vf80Lv + 5Lf8w / + SS + 8jsr2fFX / ADQu / wC5Lf8AMP8A5JL7yOyvZ8Vf 80Lv + 5Lf8w / + SS + 8jsr2fFX / ADQu / wC5Lf8AMP8A5JL7yOyvZ8Vf80Lv + 5Lf8w / + SS + 8jsr2fFX / ADQu / wC5Lf8AMP8A5JL7yOyvZ8Vf80Lv + 5Lf8w / + SS + 8jsr2fFX / ADQu / wC5Lf8AMP8A5JL7yOyv Z8Vf80Lv + 5Lf8w / 3pfeR2V7J7t3p / wBWMbEsF2Q / 7Q9ploiGg / DWUyecy2XxxAO0oWRyes / 8o9C / 9OFn / tjnpKV9U / 8AxK9G / wDTfi / + ea0lOskpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkpSSlJKUkp SSlJKUkpSSlJKUkpSSnJ6z / yj0L / ANOFn / tjnpKf / 9k =
      • 1uuid: f9ca7027-125a-4d46-8a74-8b08d7441137xmp.сделал: BB4E28C023206811871FA56DC5232930adobe: DocId: INDD: 9e026859-d671-11dc-8a96-d74c8362a004proof: pdfxmp.iid: BA4E28C023206811871FA56DC5232930xmp.did: C17E170430206811AE56B2EC40C3313Dadobe: DocId: INDD: 9e026859-d671-11dc-8a96-d74c8362a0041default
    • savedxmp.iid: FB7F117407206811AB6CA92B4D08BB4B2009-05- 18T13: 46: 45-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FC7F117407206811AB6CA92B4D08BB4B2009-05-18T13: 46: 45-07: 00Adobe InDesign 6.0 / метаданные
    • сохраненныйxmp.iid: FD7F117407206811AB6CA92B4D08BB4B2009-05-18T14: 29: 33-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FE7F117407206811AB6CA92B4D08BB4B2009-05-18T14: 30: 15-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0080117407206811AB6CA92B4D08BB4B2009-05-18T16: 10: 51-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: BEB3005D1F206811AB6CA92B4D08BB4B2009-05-18T16: 11: 14-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: BFB3005D1F206811AB6CA92B4D08BB4B2009-05-18T16: 13: 07-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: C0B3005D1F206811AB6CA92B4D08BB4B2009-05-19T09: 42: 33-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 3F785D90EF206811AB6CA92B4D08BB4B2009-05-19T17: 13: 40-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 32936BBE1A2068118B609C50DA0A82052009-05-20T13: 01: 41-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 33936BBE1A2068118B609C50DA0A82052009-05-20T13: 17: 25-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: 34936BBE1A2068118B609C50DA0A82052009-05-20T13: 19: 56-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 35936BBE1A2068118B609C50DA0A82052009-05-20T13: 21: 05-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F97F11740720681193ABE5549EDFF8302009-05-20T14: 54: 13-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FA7F11740720681193ABE5549EDFF8302009-05-20T14: 55: 42-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FB7F11740720681193ABE5549EDFF8302009-05-20T14: 56: 59-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: FC7F11740720681193ABE5549EDFF8302009-05-20T15: 01: 23-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 10BDEDAB1

      1193ABE5549EDFF8302009-05-20T15: 36: 46-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 025657F5CF2068118B609C50DA0A82052009-05-26T13: 24: 52-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 045657F5CF2068118B609C50DA0A82052009-05-26T13: 38: 54-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: 055657F5CF2068118B609C50DA0A82052009-05-26T13: 54: 22-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: B1282304EE2468118B609C50DA0A82052009-05-26T16: 50: 36-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: B2282304EE2468118B609C50DA0A82052009-05-26T16: 51: 58-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: B4282304EE2468118B609C50DA0A82052009-05-26T17: 20: 43-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: CD2366EB992568118B609C50DA0A82052009-05-27T16: 15: 01-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: CE2366EB992568118B609C50DA0A82052009-05-27T16: 32: 11-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: CF2366EB992568118B609C50DA0A82052009-05-27T16: 34: 39-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: EF09D409C820681197A5941EDD967C6B2009-05-29T15: 04: 57-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F009D409C820681197A5941EDD967C6B2009-05-29T15: 08: 17-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: F109D409C820681197A5941EDD967C6B2009-05-29T17: 10: 13-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F209D409C820681197A5941EDD967C6B2009-05-29T17: 14: 02-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F309D409C820681197A5941EDD967C6B2009-05-29T17: 15: 14-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 847EC857CF23681197A5941EDD967C6B2009-06-02T11: 23: 17-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 867EC857CF23681197A5941EDD967C6B2009-06-02T13: 57: 26-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: 877EC857CF23681197A5941EDD967C6B2009-06-02T14: 00: 46-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 887EC857CF23681197A5941EDD967C6B2009-06-02T14: 02: 41-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 897EC857CF23681197A5941EDD967C6B2009-06-02T14: 03: 42-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 8A7EC857CF23681197A5941EDD967C6B2009-06-02T14: 04: 42-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: EC174B07FC23681197A5941EDD967C6B2009-06-02T16: 54: 49-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: ED174B07FC23681197A5941EDD967C6B2009-06-02T16: 59: 26-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: EE174B07FC23681197A5941EDD967C6B2009-06-02T17: 00: 31-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 2EE9C1CCFE23681197A5941EDD967C6B2009-06-02T17: 01: 13-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 2FE9C1CCFE23681197A5941EDD967C6B2009-06-02T17: 03: 54-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: 30E9C1CCFE23681197A5941EDD967C6B2009-06-02T17: 17: 36-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 31E9C1CCFE23681197A5941EDD967C6B2009-06-03T14: 12: 24-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 32E9C1CCFE23681197A5941EDD967C6B2009-06-03T14: 19: 11-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 35E9C1CCFE23681197A5941EDD967C6B2009-06-03T14: 42: 27-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: 37E9C1CCFE23681197A5941EDD967C6B2009-06-03T14: 47: 16-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 2C1B32E3ED206811A45992FFE01104502009-06-05T16: 22: 33-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 2D1B32E3ED206811A45992FFE01104502009-06-05T16: 23: 38-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 2E1B32E3ED206811A45992FFE01104502009-06-05T16: 24: 19-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 01801174072068119457C420DAFA770

      -06-08T10: 03: 16-07: 00 Adobe InDesign 6.0/

    • Savedxmp.iid: 02801174072068119457C420DAFA770

      -06-08T10: 04: 32-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: 75097631D32068119457C420DAFA770

      -06-09T10: 25: 40-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: 28AC5942A02168119457C420DAFA770

      -06-11T10: 42: 21-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: 6ABDAF84682268119457C420DAFA770

      -06-11T10: 43: 07-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /

    • сохраненныйxmp.iid: F77F117407206811A7BAA73C7D3F709A2009-06-11T11: 59: 45-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F97F117407206811A7BAA73C7D3F709A2009-06-11T16: 01: 27-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FA7F117407206811A7BAA73C7D3F709A2009-06-11T16: 01: 54-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: DF59FB951A206811B60D812758C01F602009-06-19T10: 07: 34-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: E059FB951A206811B60D812758C01F602009-06-19T10: 08: 13-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: FD7F117407206811A46CBFB21F1F009-07-02T10: 34: 20-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0180117407206811AD5AE888770A0A682009-07-13T11: 27: 17-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0280117407206811AD5AE888770A0A682009-07-13T11: 31: 32-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0380117407206811AD5AE888770A0A682009-07-13T11: 31: 37-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: 0480117407206811AD5AE888770A0A682009-07-13T11: 34: 32-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0580117407206811AD5AE888770A0A682009-07-13T11: 35: 25-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0680117407206811AD5AE888770A0A682009-07-13T11: 36: 59-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 20D0F937CC20681192B09688CC54FF9C2009-07-15T08: 24: 58-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: A01A02A051192B09688CC54FF9C2009-07-15T09: 31-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: A11A02A051192B09688CC54FF9C2009-07-15T09: 45: 55-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: A21A02A051192B09688CC54FF9C2009-07-15T09: 47: 56-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: A31A02A051192B09688CC54FF9C2009-07-15T09: 51: 48-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: A41A02A051192B09688CC54FF9C2009-07-15T09: 58: 05-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: A51A02A051192B09688CC54FF9C2009-07-15T10: 00: 03-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: A61A02A051192B09688CC54FF9C2009-07-15T10: 02: 59-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: A71A02A051192B09688CC54FF9C2009-07-15T10: 03: 35-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: A81A02A051192B09688CC54FF9C2009-07-15T10: 06: 18-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: A91A02A051192B09688CC54FF9C2009-07-15T10: 07: 22-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: AA1A02A051192B09688CC54FF9C2009-07-15T10: 33: 08-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 4A47A7846221681192B09688CC54FF9C2009-07-15T10: 34: 40-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 4B47A7846221681192B09688CC54FF9C2009-07-15T10: 35: 04-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 4C47A7846221681192B09688CC54FF9C2009-07-15T10: 40: 07-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: C07E170430206811AE56B2EC40C3313D2009-07-23T14: 21: 42-07: 00 Adobe InDesign 6.0 / метаданные
    • savedxmp.iid: C17E170430206811AE56B2EC40C3313D2009-07-23T14: 21: 42-07: 00Adobe InDesign 6.0 /; / метаданные
    • savedxmp.iid: 4833E9881

      1192B089FB4E708D0B2009-07-30T15: 31: 40-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0180117407206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T15: 35: 52-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0280117407206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T15: 52: 07-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: 0380117407206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 01: 04-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0480117407206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 03-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0580117407206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 05: 49-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0680117407206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 08: 24-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: 0780117407206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 09: 37-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • Savedxmp.iid: 0880117407206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 12: 20-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0980117407206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 12: 38-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0A80117407206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 14: 55-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 8CB1F25B0D206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 18: 09-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: 8DB1F25B0D206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 18: 39-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 8EB1F25B0D206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 30: 34-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 8FB1F25B0D206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 32: 59-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 90B1F25B0D206811A80ED2120F0EB73A2009-07-30T16: 33: 11-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: F77F11740720681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 10: 50-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F87F11740720681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 10: 59-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F97F11740720681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 11: 35-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FA7F11740720681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 12: 53-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FB7F11740720681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 25: 03-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: FC7F11740720681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 26: 27-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FD7F11740720681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 27: 05-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FE7F11740720681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 28: 30-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FF7F11740720681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 31: 38-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: 008011740720681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 32: 18-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 260876950A20681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 33: 14-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 270876950A20681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 36-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 280876950A20681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 38: 57-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 2
      • 950A20681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 43: 01-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: 2A0876950A20681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 43: 14-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 2B0876950A20681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 45: 48-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 2C0876950A20681192B0DB939E2932942009-07-31T09: 47: 38-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 61EACA7613206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T13: 43: 52-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: 62EACA7613206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 04: 21-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 63EACA7613206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 04: 43-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 64EACA7613206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 05: 35-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: B0BE1EFB1A206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 05: 45-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: B1BE1EFB1A206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 06: 11-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: B2BE1EFB1A206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 06: 16-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: B3BE1EFB1A206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 06: 35-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: B4BE1EFB1A206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 06: 42-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: B5BE1EFB1A206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 06: 57-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: B6BE1EFB1A206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 08: 24-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: B7BE1EFB1A206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 09: 34-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: B8BE1EFB1A206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 10: 06-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: B9BE1EFB1A206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 13: 37-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: BABE1EFB1A206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 14: 17-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: A8FE58781C206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 16: 25-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: A9FE58781C206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 20: 23-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: AAFE58781C206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 21: 21-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: ABFE58781C206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 21: 34-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: ACFE58781C206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T14: 21: 56-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0E61934824206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T15: 46: 35-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0F61934824206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T15: 46: 53-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 1061934824206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T15: 47: 09-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 70035CDF2A206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T16: 04: 44-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: EFFF225733206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T17: 12: 41-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F0FF225733206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T17: 15: 57-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F1FF225733206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T17: 17: 41-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F2FF225733206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T17: 18: 04-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: F3FF225733206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T17: 18: 44-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F4FF225733206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T17: 19: 32-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F5FF225733206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T17: 20: 13-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F6FF225733206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T17: 20: 47-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 7A0F1C5E36206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T17: 21: 48-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: 7B0F1C5E36206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T17: 22: 20-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 7C0F1C5E36206811A5D2AFC79ABBEC6E2009-07-31T17: 22: 41-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F77F117407206811BD6886FF689A467D2009-07-31T17: 25: 01-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F87F117407206811BD6886FF689A467D2009-07-31T17: 26: 24-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: F97F117407206811BD6886FF689A467D2009-07-31T17: 26: 39-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FA7F117407206811BD6886FF689A467D2009-07-31T17: 27: 25-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FB7F117407206811BD6886FF689A467D2009-07-31T17: 29: 25-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FC7F117407206811BD6886FF689A467D2009-07-31T17: 30: 16-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FE6CFD610B206811BD6886FF689A467D2009-07-31T17: 53: 08-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: FF6CFD610B206811BD6886FF689A467D2009-07-31T18: 00: 53-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FA7F117407206811AB08C609EAC498862009-08-03T17: 06: 28-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FB7F117407206811AB08C609EAC498862009-08-03T17: 13: 30-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: FC7F117407206811AB08C609EAC498862009-08-03T17: 15: 23-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: DF9DB2207E2468118FBE8EB4E339B2AC2009-08-04T13: 55: 05-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: E09DB2207E2468118FBE8EB4E339B2AC2009-08-04T13: 59: 53-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: E29DB2207E2468118FBE8EB4E339B2AC2009-08-04T14: 33: 29-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 14A9D7AE552568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-04T16: 42: 34-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 15A9D7AE552568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-04T16: 59: 55-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: 16A9D7AE552568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-04T17: 03: 18-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 17A9D7AE552568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-04T17: 03: 59-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: E210DF44F02568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T11: 32: 15-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 40C270B4F32568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T11: 33: 44-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: 41C270B4F32568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T11: 34: 08-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 42C270B4F32568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T11: 35: 25-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 43C270B4F32568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T11: 37: 54-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 44C270B4F32568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T11: 39: 06-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 45C270B4F32568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T11: 41: 04-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: 46C270B4F32568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T11: 41: 35-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 47C270B4F32568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T11: 42: 42-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 48C270B4F32568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T11: 43: 22-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 49C270B4F32568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T11: 44: 01-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: 4AC270B4F32568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T11: 47: 41-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: DFE3DAECF62568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T13: 28: 25-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: E0E3DAECF62568118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T13: 33: 27-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: EC11D220092668118FBE8EB4E339B2AC2009-08-05T14: 12: 47-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: F77F117407206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 15: 04-07: 00 Adobe InDesign 6.0/

    • savedxmp.iid: F87F117407206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 19: 43-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: F97F117407206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 19: 59-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: FA7F117407206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 21: 23-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: FB7F117407206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 33: 34-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • сохраненныйxmp.iid: FC7F117407206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 34: 06-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: FD7F117407206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 35: 07-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: FE7F117407206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 38: 45-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: FF7F117407206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 40: 08-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: 0080117407206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 47: 51-07: 00 Adobe InDesign 6.0/

    • savedxmp.iid: B0D718600C206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 50: 18-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: B1D718600C206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 52: 53-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: B2D718600C206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 53: 14-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: B3D718600C206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 54: 25-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • сохраненныйxmp.iid: B4D718600C206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T09: 57: 01-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: B5D718600C206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T10: 00: 31-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: B6D718600C206811B9CF95CB29568CF

      -08-12T10: 04: 47-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: 6D8FA4BCDD246811A7BAEB7F0B4558A

      -08-12T14: 35: 44-07: 00Adobe InDesign 6.0 /

    • savedxmp.iid: 6E8FA4BCDD246811A7BAEB7F0B4558A

      -08-12T14: 36: 23-07: 00 Adobe InDesign 6.0/

    • savedxmp.iid: 0180117407206811838495DF413670EE2009-08-12T14: 39: 05-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0280117407206811838495DF413670EE2009-08-12T14: 40: 49-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0480117407206811838495DF413670EE2009-08-12T15: 20: 28-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0580117407206811838495DF413670EE2009-08-12T15: 24: 03-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: 3DA5B4D4EB2068118F62DF85536B38EF2009-08-20T11: 38: 45-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 3EA5B4D4EB2068118F62DF85536B38EF2009-08-20T11: 46: 34-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 3FA5B4D4EB2068118F62DF85536B38EF2009-08-20T11: 46: 56-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 40A5B4D4EB2068118F62DF85536B38EF2009-08-20T11: 49: 58-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 41A5B4D4EB2068118F62DF85536B38EF2009-08-20T11: 51: 03-07: 00 Adobe InDesign 6.0/
    • savedxmp.iid: 56F111346B2268118F62DF85536B38EF2009-08-20T15: 32: 37-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 0D3650690B206811BB8EF860E00

      2009-08-20T16: 48: 15-07: 00Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: A4202502A32568118F62DF85536B38EF2009-08-24T16: 37: 53-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: B94E28C023206811871FA56DC52329302009-08-25T13: 48: 49-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • сохраненныйxmp.iid: BA4E28C023206811871FA56DC52329302009-08-25T13: 49: 45-07: 00 Adobe InDesign 6.0 / метаданные
    • savedxmp.iid: BB4E28C023206811871FA56DC52329302009-08-25T13: 49: 45-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: BC4E28C023206811871FA56DC52329302009-08-25T13: 51: 48-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • savedxmp.iid: 30584E6F30206811871FA56DC52329302009-08-25T13: 52: 21-07: 00 Adobe InDesign 6.0 /
    • Номер по каталогу72.0072.00Inchesuuid: 9b6fe9d4-e204-7248-a123-420bc5a9e689uuid: FCD6994B8DE7DA11979CCDB4D8ACEAA3
    • СсылкаStream300.00300.00Inchesxmp.iid: F77F117407206811B5BDA8824A84B3EDxmp.did: F77F117407206811B5BDA8824A84B3ED
    • ReferenceStream72.0072.00Inchesuuid: 7e6cbed8-86d3-6e46-acc0-e6f21bf64438xmp.did: 6AE0FD2A1E2068119CAAD049B2F0DCCA
    • ReferenceStream72.0072.00Inchesuuid: 647ecaab-6769-7144-88ed-ef1cdb93337fxmp.did: 6A7F8CA02

      1195FED4D14A1E9924
    • Артикул 72.0072.00 Inchesuuid: 23698eba-f552-cd4d-ba04-9530d218278fxmp.did: 6D7F8CA02

      1195FED4D14A1E9924
    • СсылкаStream300.00300.00Inchesxmp.iid: 736522568118DBBE2D622CA6186xmp.did: 736522568118DBBE2D622CA6186
    • Артикул 72.0072.00 Inchesuuid: c37acef1-91e7-5f46-8469-22951672b302xmp.did: ABE856763420681195FED4D14A1E9924
    • ReferenceStream300.00300.00Inchesxmp.iid: 746522568118DBBE2D622CA6186xmp.did: 746522568118DBBE2D622CA6186
    • ReferenceStream300.00300.00Inchesxmp.iid: 756522568118DBBE2D622CA6186xmp.did: 756522568118DBBE2D622CA6186
    • СсылкаStream72.0072.00Inchesuuid: 1d86ca33-496b-2943-8ecd-f114baa3d6a9xmp.did: ADE856763420681195FED4D14A1E9924
    • Артикул 72.0072.00 Inchesuuid: 54d577b8-3411-ab40-a132-ff3785217a88xmp.did: AFE856763420681195FED4D14A1E9924
    • Артикул 72.0072.00Inchesuuid: 4d36e37c-f912-294f-91f6-8a4965c1a453xmp.did: B2E856763420681195FED4D14A1E9924
    • ReferenceStream72.0072.00Inchesuuid: 4547ac57-bd18-c442-9b69-41ad4f3cde7bxmp.did: 6D1FC19E4320681195FED4D14A1E9924
    • СсылкаStream72.0072.00Inchesuuid: 460c31ea-b6b9-f146-9aac-7b3c032e2404xmp.did: 6C1FC19E4320681195FED4D14A1E9924
    • Артикул72.0072.00Inchesuuid: 5eac5ff9-9d38-4d41-98b8-f4fc055a8f04uuid: 9bd982b3-4b22-4696-ae44-11938aad096e
      • 6284application / pdf Adobe PDF Library 9.0 Ложь конечный поток эндобдж 5 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 23 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0,0 612,0 792,0] / Тип / Страница >> эндобдж 24 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 612.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 25 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 612.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 26 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties >>> / Shading> / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 612.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 27 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties >>> / Shading> / XObject >>> / TrimBox [0.0 0,0 612,0 792,0] / Тип / Страница >> эндобдж 28 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties >>> / Shading> / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 612.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 29 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties >>> / Shading> / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 612.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 30 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties >>> / Shading> / XObject >>> / TrimBox [0.0 0,0 612,0 792,0] / Тип / Страница >> эндобдж 31 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / TrimBox [0.0 0.0 612.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 32 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties >>>>> / TrimBox [0.0 0.0 612.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 341 0 объект > поток HWˎ, WtY,: 8N

      Виртуальная память в операционной системе

      Виртуальная память — это схема распределения памяти, в которой вторичная память может быть адресована, как если бы она была частью основной памяти.Адреса, которые программа может использовать для обращения к памяти, отличаются от адресов, которые система памяти использует для идентификации физических мест хранения, а адреса, сгенерированные программой, автоматически преобразуются в соответствующие машинные адреса.
      Размер виртуальной памяти ограничен схемой адресации компьютерной системы, а объем вторичной памяти доступен не по фактическому количеству ячеек основной памяти.

      Это метод, который реализуется с использованием как аппаратного, так и программного обеспечения.Он отображает адреса памяти, используемые программой, называемые виртуальными адресами, в физические адреса в памяти компьютера.

      1. Все ссылки на память в процессе являются логическими адресами, которые динамически преобразуются в физические адреса во время выполнения. Это означает, что процесс можно переключать в основную память и выгружать из нее так, чтобы он занимал разные места в основной памяти в разное время в ходе выполнения.
      2. Процесс может быть разбит на несколько частей, и эти части не обязательно должны постоянно находиться в основной памяти во время выполнения.Сочетание динамической трансляции адресов во время выполнения и использования таблицы страниц или сегментов позволяет это.

      Если эти характеристики присутствуют, то нет необходимости, чтобы все страницы или сегменты присутствовали в основной памяти во время выполнения. Это означает, что требуемые страницы необходимо загружать в память всякий раз, когда это необходимо. Виртуальная память реализована с использованием разбивки на страницы по запросу или сегментации по запросу.


      Пейджинг по запросу:
      Процесс загрузки страницы в память по запросу (всякий раз, когда происходит сбой страницы) известен как пейджинг по запросу.
      Процесс включает в себя следующие шаги:

      1. Если ЦП пытается обратиться к странице, которая в настоящее время недоступна в основной памяти, он генерирует прерывание, указывающее на ошибку доступа к памяти.
      2. ОС переводит прерванный процесс в состояние блокировки. Для продолжения выполнения ОС должна занести нужную страницу в память.
      3. ОС будет искать нужную страницу в логическом адресном пространстве.
      4. Требуемая страница будет перенесена из логического адресного пространства в физическое адресное пространство.Алгоритмы замены страниц используются для принятия решения о замене страницы в физическом адресном пространстве.
      5. Таблица страниц будет обновлена ​​соответствующим образом.
      6. Сигнал будет отправлен в CPU, чтобы продолжить выполнение программы, и он вернет процесс в состояние готовности.

      Следовательно, всякий раз, когда происходит сбой страницы, операционная система выполняет эти шаги, и требуемая страница переносится в память.


      Преимущества:

      • В основной памяти может поддерживаться больше процессов: поскольку мы собираемся загружать только некоторые страницы любого конкретного процесса, остается место для большего количества процессов.Это приводит к более эффективному использованию процессора, поскольку более вероятно, что по крайней мере один из более многочисленных процессов будет в состоянии готовности в любой конкретный момент времени.
      • Процесс может быть больше, чем вся основная память: снято одно из самых фундаментальных ограничений в программировании. Процесс, размер которого превышает основную память, может быть выполнен из-за разбиения на страницы по запросу. Сама ОС загружает страницы процесса в основную память по мере необходимости.
      • Он обеспечивает более высокий уровень мультипрограммирования за счет использования меньшего объема доступной (первичной) памяти для каждого процесса.

      Время обслуживания ошибки страницы:
      Время, затраченное на обслуживание ошибки страницы, называется временем обслуживания ошибки страницы. Время обслуживания ошибки страницы включает время, затраченное на выполнение всех шести вышеуказанных шагов.

      Пусть время доступа к основной памяти: m
Время обслуживания ошибки страницы составляет: с
Частота ошибок страницы: p
Тогда эффективное время доступа к памяти = (p * s) + (1-p) * m

      Обмен:

      Замена процесса означает удаление всех его страниц из памяти или их пометку, чтобы они были удалены обычным процессом замены страниц.Приостановка процесса гарантирует, что он не будет работать, пока он выгружен. Некоторое время спустя система возвращает процесс из вторичного хранилища в основную память. Когда процесс занят перестановкой страниц, такая ситуация называется перегрузкой.

      Обращение:

      В любой момент времени только несколько страниц любого процесса находятся в основной памяти, и поэтому в памяти может поддерживаться больше процессов. Кроме того, экономится время, поскольку неиспользуемые страницы не выгружаются и не выгружаются из памяти.Однако ОС должна уметь управлять этой схемой. В устойчивом состоянии практически вся основная память будет занята страницами процесса, так что процессор и ОС имеют прямой доступ к как можно большему количеству процессов. Таким образом, когда ОС вводит одну страницу, она должна выбросить другую. Если он выбрасывает страницу непосредственно перед тем, как она будет использована, то ему просто нужно будет получить эту страницу снова почти сразу. Слишком много этого приводит к состоянию, называемому взбалтыванием. Система тратит большую часть своего времени на обмен страницами, а не на выполнение инструкций.Так что необходим хороший алгоритм замены страниц.

      На данной диаграмме начальная степень многопрограммирования до некоторой степени (лямда), загрузка ЦП очень высока, а системные ресурсы используются на 100%. Но если мы еще больше увеличим степень многопрограммирования, загрузка ЦП резко упадет, и система будет тратить больше времени только на замену страниц, а время, необходимое для завершения выполнения процесса, увеличится. Такая ситуация в системе называется перебивкой.

      Причины сбоя:

      1. Высокая степень мультипрограммирования : Если количество процессов продолжает увеличиваться в памяти, то количество кадров, выделенных каждому процессу, будет уменьшено. Таким образом, каждому процессу будет доступно меньшее количество кадров. Из-за этого отказ страницы будет происходить чаще, и больше процессорного времени будет тратиться на простую замену страниц и обратно, а использование будет продолжать снижаться.

        Например:
        Пусть количество свободных кадров = 400
        Случай 1 : Количество процессов = 100
        Тогда каждый процесс получит 4 кадра.

        Случай 2 : Количество процессов = 400
        Каждый процесс получит 1 кадр.
        Случай 2 — это условие перегрузки, когда количество процессов увеличивается, количество кадров на процесс уменьшается. Следовательно, процессорное время будет расходоваться только на замену страниц.

      2. Отсутствие кадров : Если процесс имеет меньшее количество кадров, тогда меньше страниц этого процесса сможет находиться в памяти и, следовательно, потребуется более частая подкачка и выгрузка. Это может привести к взлому.Следовательно, каждому процессу должно быть выделено достаточное количество кадров, чтобы предотвратить перегрузку.

      Восстановление переброса:

      • Не позволяйте системе переходить к перебоям, указав долгосрочному планировщику не переносить процессы в память после порогового значения.
      • Если система уже находится в режиме перегрузки, дайте среднему расписанию команду приостановить некоторые процессы, чтобы мы могли восстановить систему после перегрузки.


      Автор статьи: Ааканша ядав

      Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас.Получите все важные концепции теории CS для собеседований SDE с курсом CS Theory Course по приемлемой для студентов цене и будьте готовы к отрасли.

      Границы | Нейроморфные вычисления с использованием архитектуры флэш-памяти NAND и схемы широтно-импульсной модуляции

      Введение

      В последнее время глубокие нейронные сети (DNN) достигли отличной производительности для множества интеллектуальных задач, таких как обработка естественного языка, компьютерное зрение и распознавание речи (Truong et al., 2016; Нишани и Чико, 2017; Sainath et al., 2017). Однако недавние высокопроизводительные DNN требуют огромного размера сети и огромного количества параметров и вычислительных возможностей, которые требуют очень быстрых и энергоемких графических процессоров (Scardapane et al., 2017; Khan et al., 2019). Кроме того, архитектура фон Неймана приводит к огромным затратам времени и энергии из-за узкого места между памятью и процессором. Для ускорения вычислений нейронной сети были предложены и разработаны нейроморфные системы, которые могут эффективно обрабатывать операции умножения-накопления (MAC) с использованием устройств памяти (Suri et al., 2011; Джексон и др., 2013).

      В предыдущих исследованиях резистивная память с произвольным доступом (RRAM) в основном использовалась в качестве синаптических устройств для реализации нейроморфной системы (Park et al., 2013; Tang et al., 2017; Andri et al., 2018; Zhou et al., 2018; Гуань и Осава, 2019). Однако RRAM требуют дальнейших исследований с точки зрения изменения характеристик ячеек, надежности и интеграции селекторов для крупномасштабной интеграции (Woo and Yu, 2019). Кроме того, влияние сопротивления металлической проволоки может вызвать неточную операцию векторно-матричного умножения (VMM) в большом массиве (Wang et al., 2020). Кроме того, низкое соотношение тока включения / выключения RRAM ограничивает пропускную способность для суммирования тока многих устройств RRAM (Sun et al., 2018; Yu et al., 2020). Современные алгоритмы обычно требуют огромного размера параметра. Чтобы удовлетворить это требование, флэш-память NAND может быть многообещающим кандидатом в синаптическое устройство, отвечающее этому требованию. Флэш-память NAND предлагает сверхвысокую битовую плотность для хранения огромных объемов данных и низкую стоимость изготовления на бит, и она хорошо известна как зрелая технология (Yamashita et al., 2017; Канг и др., 2019; Huh et al., 2020). Однако флэш-память NAND обычно не использовалась в нейроморфных системах из-за особенностей строковой структуры. В матричной матрице RRAM входное смещение применяется к шинам слов (WL), а выходной ток суммируется через битовые линии (BL). Следовательно, можно легко реализовать VMM входного напряжения, приложенного к WL, и проводимости RRAM. Однако в архитектуре флэш-памяти NAND WL и исходная строка (SL) совместно используются строками NAND в одном блоке.Кроме того, смещение чтения и смещение прохода применяются к выбранному слою и невыделенным слоям, соответственно, для считывания текущих ячеек И-НЕ выбранного слоя. Поэтому было сочтено трудным реализовать VMM в архитектуре флэш-памяти NAND.

      В этой статье предлагается новая нейроморфная архитектура для квантованной нейронной сети (QNN), использующей флэш-память NAND со схемой широтно-импульсной модуляции (PWM). Наша схема реализует нейроморфную систему высокой плотности, потому что две ячейки NAND, имеющие восемь уровней тока (3-битные), используются как одно синаптическое устройство, а схема ШИМ может представлять аналоговые входные значения.Кроме того, наша схема может обрабатывать MAC значения аналогового входа и 4-битного веса только за один входной шаг, что значительно снижает энергопотребление и нагрузку на периферийные схемы, необходимые в архитектурах в цифровом дизайне. Использование насыщенных вольт-амперных характеристик ячеек NAND решает проблему, возникающую из-за сопротивления проходных ячеек, в которых применяется проходное смещение, и металлической проволоки. Кроме того, влияние обучения квантованию (QT) на точность вывода исследуется по сравнению с квантованием после обучения (PTQ).Наконец, мы показываем, что достаточно низкая дисперсия тока синаптических устройств, полученная методом чтения-проверки-записи (RVW), обеспечивает удовлетворительную точность.

      Материалы и методы

      Нейроморфная система с использованием флэш-памяти NAND

      На рисунке 1 схематично показана схема работы нейроморфной системы, использующей трехмерную (3D) флеш-память NAND со схемами ШИМ. Входные напряжения с регулируемой шириной импульса от схем ШИМ накладываются на линии выбора строки (SSL), где ток ячейки добавляется в BL, как показано на рисунке 1A.Ячейки NAND в k th WL представляют синапсы в синаптическом слое k th нейронной сети, показанной на рисунке 1B. Смещение чтения ( V, , чтение ) и смещение прохода ( V, PASS ) накладываются на выбранную WL и невыбранную WL соответственно, как показано на рисунке 1C. Когда V read накладывается на WL последовательно вдоль синаптической строки, последовательно генерируется выходной сигнал каждого постсинаптического нейрона.Ячейки подключаются к выбранным весам хранилища WL, и каждый вес определяет ток строки для каждой строки. В предлагаемой схеме входное напряжение подается одновременно на все SSL. Предлагаемая схема работы отличается от стандартной архитектуры флэш-памяти NAND, по сравнению с таблицей 1. Входное смещение, соответствующее активации нейрона, применяется к SSL, и текущая сумма считывается через BL в предложенной схеме работы. С другой стороны, ячейка, выбранная по входному адресу, считывается через BL в обычной флэш-памяти NAND.Кроме того, SSL одновременно смещаются входным напряжением в предлагаемой схеме, тогда как смещение чтения накладывается последовательно на каждый SSL в обычной флэш-памяти NAND. Следовательно, эта схема значительно снижает задержку по сравнению с традиционной технологией флэш-памяти NAND. Выходной ток в обеих схемах считывается через БЛ. Кроме того, предлагаемая синаптическая архитектура, использующая флеш-память NAND, отличается от линейного массива RRAM. В матрице поперечин RRAM входное смещение применяется к WL, а выходной ток суммируется через BL.Массив ячеек NAND состоит из строк ячеек, и каждая строка ячеек имеет несколько ячеек, соединенных последовательно. В массиве ячеек NAND WL и SL совместно используются строками NAND в одном блоке флэш-памяти NAND. Кроме того, чтобы включить невыделенные ячейки, необходимо применить смещение прохода ( V PASS ) к WL невыделенных ячеек. Следовательно, в предлагаемой синаптической архитектуре вход применяется к SSL, а выходной ток считывается в BL. Кроме того, ячейки в слое k th в строках флэш-памяти NAND представляют синапсы в слое синапсов k th в нейронных сетях.Отметим, что предложенная схема работы может быть применена как к архитектуре флэш-памяти 2D, так и к 3D NAND.

      Рисунок 1. (A) Схема работы массива синаптических строк, использующего флэш-память NAND со схемами ШИМ. (В) Принципиальная схема нейронных сетей. (C) Импульсная диаграмма применительно к WL с течением времени.

      Таблица 1. Сравнение предложенной схемы работы со стандартной флеш-памятью NAND.

      На рисунке 2 представлена ​​работа VMM с использованием массива строк и нейронных цепей. В нейроморфной системе вес и вход в алгоритме DNN представлены проводимостью и входным напряжением синаптических устройств соответственно. В алгоритме DNN выход взвешенной суммы линейно увеличивается с входом, как показано в уравнении;

      Рисунок 2. (A) Принципиальная схема массива синаптических цепочек, состоящего из синапсов с положительным весом ( G + ) и синапсов с отрицательным весом ( G — ). (В) Импульсная диаграмма, схема работы и напряжение конденсатора в зависимости от времени. (C) Напряжение конденсатора ( V C ) с разницей I EVEN и I ODD .

      O = ∑WX (1)

      , где O , W и X представляют собой взвешенную сумму выхода, веса и входа, соответственно. В нейроморфной системе обычно считается, что синаптические устройства имеют линейные характеристики тока ( I ) в зависимости от напряжения ( В, ) (Kim T.и др., 2017). Если синаптические устройства имеют линейные характеристики I-V , амплитуда входа в модели DNN может быть просто представлена ​​амплитудой входного напряжения синаптических устройств. Затем взвешенный суммарный ток представлен как произведение входного напряжения и проводимости синаптических устройств, как показано в уравнении;

      I = ∑GV (2)

      , где I , G и V представляют собой взвешенный суммарный ток, проводимость и входное напряжение устройств соответственно.С другой стороны, устройство ячейки флэш-памяти NAND имеет нелинейные характеристики I-V (Lee et al., 2018, 2019a), что означает, что выходной ток имеет нелинейную зависимость от входного напряжения. Таким образом, аналоговая амплитуда входного импульса не может представлять амплитуду входного сигнала в алгоритме DNN (Lee et al., 2019b). Для решения проблемы нелинейной характеристики I-V ячеек NAND предложена схема ШИМ. В этой схеме амплитуда входного импульса фиксирована, тогда как ширина входного импульса изменяется пропорционально амплитуде входного сигнала в алгоритме DNN.Затем взвешенная сумма на выходе представлена ​​количеством заряда, накопленного в нейронных цепях, тогда как входное напряжение прикладывается, как показано в уравнении;

      Q = V⁢∑GT (3)

      , где Q , V , G и T представляют взвешенный суммарный заряд, постоянную амплитуду входного импульса, проводимость устройства и ширину входного импульса соответственно. Следовательно, взвешенная сумма в модели DNN может быть правильно выполнена в нейроморфных системах с использованием схемы PWM, несмотря на нелинейные характеристики I-V устройств ячейки.Кроме того, эта схема хорошо подходит для традиционной архитектуры флэш-памяти NAND. Две соседние ячейки NAND используются для одного синаптического устройства для представления отрицательного значения веса. Учитывая отрицательный вес, заряд, накопленный в нейронной цепи, можно представить уравнением;

      Q = V⁢∑T⁢ (G + -G -) (4)

      , где G — и G + представляют собой отрицательные и положительные веса соответственно.

      За счет использования двух токовых зеркал и одного конденсатора в качестве одной нейронной цепи, показанной на рисунке 2A, выполняется суммирование тока во временной шкале и вычитание между положительными и отрицательными весами (Kim H.и др., 2017). На рисунке 2A синаптические устройства, подключенные к четному BL и нечетному BL, имеют положительный вес ( G + ) и отрицательный вес ( G — ) соответственно. k , j и i в уравнении взвешенной суммы на рисунке 2A представляют k th слой синапса, j th постсинаптический нейрон и i th связанный синапс. к j th нейрон соответственно.Ток четного BL ( I EVEN ) накапливает заряд в конденсаторе, а ток нечетного BL ( I ODD ) уменьшает заряд в конденсаторе. На рисунке 2В представлена ​​импульсная диаграмма схемы работы и напряжения конденсатора ( В, , С, ) в случае положительного веса в качестве примера. В то время как V чтение применяется к выбранной WL во время T чтения , V SSL 1 , V SSL 2 и V SSL применяются к SSL1, SSL2 и SSL3 во время T 1 , T 2 и T 3 соответственно.Затем I 1 , I 2 и I 3 проходят через строки NAND 1, 2 и 3 соответственно. V C увеличивается до V 3 , что равняется ( I 1 ⋅ T 1 + I 2 ⋅ 2 902 I 2 ⋅ T 2 ) / C. Здесь для простоты описания предполагается, что веса ячеек, к которым применяется смещение чтения, одинаковы.VDD и земля ограничивают напряжение конденсатора. Следовательно, взаимосвязь между V C и разницей между I EVEN и I ODD представляет собой жесткую сигмовидную функцию, которая является одной из функций активации, как показано на рисунке 2C. Обратите внимание, что V C линейно увеличивается с разницей I EVEN и I ODD в определенной области тока, где разница I EVEN и I ODD варьируется от — (C⋅VDD) / (2⋅ T читать ) до (C⋅VDD) / (2⋅ T читать ).Здесь для простоты описания предполагается, что I EVEN и I ODD являются постоянными в течение T чтения . Следовательно, эта схема может обрабатывать MAC 4-битного веса и аналогового входного импульса и реализовывать активацию нейрона за один входной шаг без каких-либо логических операций, что значительно снижает нагрузку на периферийные схемы, необходимые для логической работы. Схемы ШИМ, токовые зеркала и конденсаторы повторно используются для всех слоев синапсов (эквивалентно WL) в синаптической цепочке, что значительно уменьшает площадь периферийных схем.Обратите внимание, что операция свертки и VMM в многослойных нейронных сетях в принципе являются одними и теми же операциями, когда ядро ​​двумерной свертки разворачивается в одномерный столбец (Gao et al., 2016). Таким образом, предложенная в данной работе схема может быть применена для реализации сверточных нейронных сетей.

      Результаты

      Результаты измерений флеш-ячеек NAND

      Мы измерили ячейки 2D NAND с плавающим затвором, изготовленные по 26-нм технологии. Одна цепочка ячеек состоит из 64 ячеек, включая транзистор линии выбора земли, транзистор SSL и две фиктивные ячейки.Ширина и длина канала составляют 20 и 26 нм соответственно. На рисунке 3 представлены кривые зависимости тока BL ( I BL ) от напряжения BL ( V BL ) с различными уровнями веса при V PASS 6 В и напряжении WL ( V ). WL ) 0 В. Каждая ячейка имеет восемь уровней веса, что дает восемь уровней тока от 0 до 1,4 мкА, а разница между соседними уровнями тока составляет 200 нА. Поскольку одно синаптическое устройство состоит из клеток с положительным и отрицательным весом, синаптическое устройство имеет 4-битный вес.В нейроморфной системе падение ИК-излучения металлической проволоки вызывает неточную работу VMM, поскольку сопротивление металлической проволоки снижает эффективное напряжение, наложенное на синаптические устройства. Кроме того, сопротивление канала соседних ячеек, к которым применяется смещение прохода, также приводит к неточной работе VMM во флэш-памяти NAND. Чтобы решить эти проблемы, ячейки NAND работают в области насыщения, устраняя проблему, вызванную сопротивлением металлической проволоки и проходных ячеек в невыделенных слоях. I BL редко меняется, несмотря на изменение V BL в области насыщения, как показано на рисунке 3, а минимальное выходное сопротивление ячейки NAND, которая работает в области насыщения, составляет около 20 МОм.

      Рисунок 3. I BL — V Характеристики BL с различными уровнями веса при V PASS 6 V и V 11 911 из 0 В.

      Поскольку V PASS применяется для прохождения ячеек во время процесса вывода, необходимо исследовать возмущение V PASS . На рисунке 4 показаны кривые I BL — V WL с помехами V PASS и программным смещением 12 В ( V PGM ). Черные квадратные символы представляют кривую I BL — V BL , измеренную в свежей ячейке.Символ красного круга представляет кривую I BL — V BL после применения V PASS из 6 V 10 4 раз к свежей ячейке. Поскольку эти две кривые почти одинаковы, эффект V PASS незначителен. Кривые, измеренные после импульса 12 В В PGM , приложенного к ячейке 10 раз и 20 раз, которые обозначены символами зеленого треугольника и синими символами ромба, соответственно.На вставке показано изменение I BL (Δ I BL ) после применения 10 4 V PASS (6 В), 10 V PGM и 20 V PGM импульсов. Как показано на вставке, I BL показывает небольшое изменение с 10 4 V PASS импульсами по сравнению с 10 V PGM импульсами.

      Рисунок 4. I BL — V Характеристики WL с V PASS и V PGM PGM.

      Мы оцениваем вариации устройства, так как они ухудшают точность классификации нейронных сетей. Метод RVW используется для сопоставления I BL ячеек NAND в массиве NAND с целевым текущим уровнем среди восьми уровней на рисунке 3. Веса, полученные при обучении вне кристалла, передаются в ячейки методом RVW, который повторяет цикл чтения, проверки и записи порогового напряжения ячеек И-НЕ. После каждого импульса V PGM на ячейку NAND, I BL ячейки NAND измеряется V read , чтобы проверить, находится ли измеренная проводимость ячейки за пределами диапазон целевой проводимости. В PGM накладывается на ячейку И-НЕ, если проводимость выходит за пределы целевого диапазона проводимости. По мере повторения этого процесса амплитуда В PGM увеличивается. Процесс RVW заканчивается, когда проводимость ячейки находится в пределах целевого диапазона проводимости. В этой работе применяется ~ 40 импульсов, чтобы соответствовать току синаптического устройства в среднем в диапазоне целевого тока, а амплитуда В PGM увеличивается с 11 В с фиксированной шириной 100 мкс.На рисунке 5 показано измеренное распределение I BL второго и третьего уровней веса (W2, W3), полученное методом RVW в строке NAND. Чтобы исследовать влияние вариации устройства на нейронные сети, необходимо оценить наибольшую вариацию среди восьми уровней. Среди восьми уровней у W2 самая большая вариация устройства, а у W3 самая маленькая вариация устройства. Расчетная вариация устройства (σ w / μ w ) W2 составляет 3.43%, а W3 составляет 1,68% на основе статистических параметров, извлеченных из данных измерений. В этой оценке мы предполагаем, что распределение проводимости ячеек NAND следует гауссовскому распределению (Lee et al., 2019b).

      Рисунок 5. I BL Распределение ячеек NAND в массиве NAND на уровнях (A), W2 и (B), W3.

      Схема широтно-импульсной модуляции

      На рисунке 6 представлена ​​схема ШИМ, состоящая из пилообразного генератора, дифференциального усилителя и переключателя уровня.Генератор пилообразной формы создает пилообразную волну ( V S ). Дифференциальный усилитель сравнивает V S с аналоговым сигналом ( V A ) и усиливает разницу между V S и V 1 A . Сдвигатель уровня выдает широтно-модулированный импульс ( V P ) с фиксированной амплитудой, и V P применяется к SSL массива синаптических цепочек.На рисунке 7 показаны результаты моделирования V A , V S и V P в цепи ШИМ, когда V A и 0,9 В, например. Ширина импульса V P пропорциональна амплитуде V A . Поскольку амплитуда V A увеличивается с 0.От 3 до 0,9 В, длительность импульса В P увеличивается с 3 до 9 мкс.

      Рисунок 6. Схема ШИМ, состоящая из генератора пилообразной волны, дифференциального усилителя и устройства сдвига уровня.

      Рисунок 7. Результат моделирования V A , V S и V P в цепи ШИМ.

      Оценка квантованных нейронных сетей

      В QNN вес можно квантовать во время или после обучения.PTQ означает, что обучение DNN с использованием высокоточного веса с плавающей запятой без квантования во время обучения. После процесса обучения PTQ квантует предварительно обученный вес на этапе вывода. С другой стороны, QT выполняет квантование весов в процессе обучения и обучение модели DNN с квантованными весами во время прямого и обратного распространения (Li et al., 2017a, b; Choi et al., 2019). Мы исследуем влияние QT, которое включает квантование в процессе обучения, на точность вывода.На рисунках 8A, B показаны моделируемые точности классификации QNN с использованием PTQ для CIFAR10 и MNIST, соответственно. Точность классификации снижается на 0,33 и 1,26% с PTQ для изображений MNIST и CIFAR10, соответственно, по сравнению с полученными из нейронных сетей, имеющих вес с плавающей запятой, поскольку разрядность веса уменьшается до 4. Таким образом, схема PTQ значительно снижает логический вывод. точность с 4-битным весом.

      Рис. 8. Смоделированная точность классификации относительно разрядности веса с использованием PTQ для изображений (A), CIFAR10 и (B), MNIST.

      Чтобы уменьшить ухудшение точности классификации, мы применяем алгоритм QT, который включает в себя точную настройку, оптимизированную для QNN. На рисунке 9 показана смоделированная точность классификации нейронных сетей с использованием QT. QT увеличивает точность классификации на 0,34 и 0,96% для MNIST и CIFAR10, соответственно, по сравнению с таковыми для PTQ. Точность классификации с использованием QT для MNIST и CIFAR10 составляет 98,2 и 89,7% соответственно, что сопоставимо с таковыми, полученными в нейронных сетях, имеющих вес с плавающей запятой (FNN), как показано на вставке.Следовательно, с помощью QT нейроморфная система, использующая 4-битную флеш-память NAND, может достичь высокой точности логического вывода. Энергетическая эффективность синаптического устройства оценивается по распределению синаптических весов в QNN. Средняя мощность, потребляемая синаптическим устройством на одно нейронное вычисление, оценивается в 0,15 мкВт для многослойных нейронных сетей, состоящих из пяти слоев (784–1024–1024–1024–10). Энергопотребление синаптического устройства может быть уменьшено за счет использования тонкого (~ 3 нм) тела (Lue et al., 2019) или обрезка нейронных сетей (Lee et al., 2020). Обратите внимание, что в этой работе мы используем 4-битный вес, потому что 4-битный вес может обеспечить более высокую точность, чем двоичный вес, и достичь сопоставимой точности по сравнению с 6-битным весом (Hubara et al., 2017). Если синаптическое устройство имеет 5-битный уровень проводимости для реализации 6-битового веса, в процессе RVW для передачи веса требуется больше времени и энергии.

      Рис. 9. Смоделированная точность классификации с QT для изображений (A), CIFAR10 и (B), MNIST.

      Чтобы исследовать влияние веса и точности ввода на точность классификации нейронных сетей, QNN, имеющая 4-битный вес и аналоговый вход, сравнивается с двоичными нейронными сетями (BNN), имеющими 1-битный вес и 1-битный вход. На рисунке 10 показана точность вывода QNN и BNN для CIFAR10 со сверточными нейронными сетями, имеющими три полностью связанных слоя и шесть сверточных слоев. Обратите внимание, что по мере уменьшения битовой ширины веса и ввода в QNN точность классификации снижается (Hubara et al., 2017). Это связано с тем, что квантование весов и входных данных приводит к ошибке взвешенной суммы. Кроме того, уменьшение разрядности квантования увеличивает ошибку взвешенной суммы, что снижает точность классификации. Окончательная точность классификации составляет 89,38 и 87,1% для QNN и BNN соответственно. Следовательно, предложенная схема работы может реализовать QNN с более высокой точностью вывода по сравнению с BNN (Lee et al., 2019a).

      Рисунок 10. Смоделированная точность классификации QNN и BNN для изображений CIFAR10.

      Эффект неидеальности устройства

      На рисунке 11 показано влияние изменения устройства (σ w / μ w ) на точность моделирования QNN для изображений CIFAR10 и MNIST. Моделирование выполняется 20 раз при каждом σ w / μ w , предполагая распределение Гаусса (Lee et al., 2019b). Точность классификации снижается по мере увеличения вариации устройства. В этой работе наибольшая вариация устройства среди восьми уровней — 3.43% (W2), поэтому он используется для оценки точности классификации. Поскольку вариация устройства (σ w / μ w ) в нашей работе достаточно низка, точность вывода снижается менее чем на 0,16 и 0,24% для изображений MNIST и CIFAR 10 соответственно по сравнению с точностью без изменений. Чтобы уменьшить вариацию проводимости синаптических устройств, необходимо уменьшить целевой диапазон тока, установленный в схемах управления метода RVW. Однако это увеличивает количество импульсов, подаваемых на устройства, что увеличивает потребление энергии и времени в процессе RVW.Следовательно, необходимо установить оптимизированный целевой диапазон тока в RVW, принимая во внимание степень изменения проводимости, а также энергию и время, затрачиваемые на процесс RVW. Разброс, полученный в этой работе, составляет менее 3,43%, что достаточно мало для достижения сопоставимой точности по сравнению с точностью без изменения.

      Рис. 11. Влияние вариации устройства (σ w / μ w ) на точность моделирования QNN для изображений CIFAR 10 и MNIST.Красная звездочка представляет точность, когда применяется наибольшая вариация, полученная в этой работе.

      На рис. 12 показано влияние коэффициента залипания устройств на точность моделирования QNN для изображений CIFAR10 и MNIST. Моделирование выполняется 20 раз для каждого отношения, и точность классификации снижается по мере увеличения отношения застрявшего в выключенном состоянии устройства. Точность классификации снижается на 13,5 и 0,5% для CIFAR10 и MNIST, соответственно, по мере увеличения коэффициента залипания устройств до 10%.Чтобы уменьшить ухудшение точности классификации из-за заедания устройства ниже 1% для CIFAR10, коэффициент залипания устройства должен быть ниже 2%. Флэш-память NAND в настоящее время является технологией массового производства, и доля заблокированных ячеек оценивается менее 1%.

      Рис. 12. Влияние соотношения залипших устройств на точность моделирования QNN для изображений (A), CIFAR 10 и (B), MNIST.

      Обсуждение

      Сравнение схем входных импульсов

      Для реализации VMM в нейроморфной системе интенсивность входного сигнала в алгоритме DNN может быть представлена ​​амплитудой или шириной входного импульса.Однако схема амплитудной модуляции вызывает ошибку в VMM, поскольку характеристики I-V синаптических устройств нелинейны (Kim T. et al., 2017). Чтобы решить эту проблему, в предыдущем исследовании сообщалось о схеме отображения входных импульсов с использованием генератора обратной функции, который обрабатывает нелинейность характеристик I-V (Kim T. et al., 2017). Это решает проблему нелинейности, но VMM все еще может быть неточным из-за нежелательного падения напряжения на паразитном сопротивлении проходных ячеек или металлической проволоки.Как описано ранее, схема амплитудной модуляции имеет ограничения в реализации точной работы VMM, но может уменьшить задержку по сравнению со схемой широтной модуляции.

      С другой стороны, схема широтной модуляции может устранить эффект паразитного сопротивления, управляя синаптическими устройствами в области насыщения характеристик I-V . Эта схема может иметь большую задержку, чем схема амплитудной модуляции, но обеспечивает точную VMM. Схема широтной модуляции требует, чтобы схема ШИМ преобразовывала интенсивность входного сигнала в ширину входного импульса, что увеличивает нагрузку на периферийную схему.Поскольку схема амплитудной модуляции требует генератора с обратной функцией, который требует операционного усилителя, это также увеличивает нагрузку на периферийную цепь (Kim T. et al., 2017).

      Сравнение с предыдущими работами

      В предыдущих исследованиях наша группа сообщала о нейроморфных архитектурах, которые используют ячейки флэш-памяти NAND в качестве двоичных синапсов, выполняющих операцию XNOR в BNN (Lee et al., 2019a), и синаптические устройства при обучении на кристалле (Lee et al., 2018). В этих исследованиях выходной ток для каждого нейрона последовательно генерируется каждый раз, когда V read накладывается на выбранную WL.Однако в этой работе все выходы нейронов в нейронном слое генерируются за один входной импульс. Кроме того, в предыдущем исследовании Lee et al. (2018), проводимость синаптических устройств изменяется путем применения идентичного импульса к синаптическому устройству при обучении на кристалле. В этом исследовании проводимость синапса настраивается методом RVW во внекристальном обучении. В Lee et al. (2019a) сообщалось о бинарной синаптической архитектуре, способной работать с XNOR в цифровом виде. Однако в этой работе предлагается VMM многобитового ввода и многобитового веса в аналоговом виде, что значительно снижает нагрузку на нейронные схемы по сравнению со схемой цифрового способа.

      Схема проектирования синаптической архитектуры с использованием флэш-памяти NAND для выполнения MAC с многобитовым весом и многобитовым вводом была предложена в Lue et al. (2019). В этой схеме используется множество двоичных ячеек и BL для представления многоуровневого веса и многоуровневого ввода, соответственно, что приводит к существенному недостатку с точки зрения плотности синапсов (Lue et al., 2019). Кроме того, конструкция «сдвиг и сумматор» используется для генерации многоуровневого MAC, что приводит к большой нагрузке на периферийные схемы (Lue et al., 2019). С другой стороны, предложенная в этой работе схема использует две ячейки NAND в качестве одного синаптического устройства и использует схему ШИМ для представления многобитового ввода, что значительно увеличивает плотность синаптических устройств. Кроме того, VMM может выполняться в импульсном режиме с использованием схемы, предложенной в этой работе, что значительно сокращает накладные расходы CMOS в периферийных схемах по сравнению с конструкцией «сдвиг и сумматор».

      Заключение

      Мы предложили новый метод работы и архитектуру для нейроморфных вычислений с использованием ШИМ в архитектуре флэш-памяти NAND и оценили их производительность.Предлагаемая схема работы хорошо подходит для обычной флэш-памяти NAND для реализации QNN с широтно-модулированным входным импульсом и 4-битным весом. Кроме того, VMM аналогового входа и 4-битного веса могут быть реализованы с помощью одного импульса без дополнительных логических операций. При использовании схемы RVW было продемонстрировано восемь уровней проводимости от 0 до 1,4 мкА с отклонением устройства менее 3,43%. QT увеличивает точность на 0,34 и 0,96% для изображений MNIST и CIFAR10, соответственно, по сравнению с PTQ.Достаточно низкая вариация устройств (3,43%) ячеек NAND приводит к высокой точности вывода. Наконец, предложенная в этой работе схема работы может реализовать высокоплотные, высоконадежные и высокоэффективные нейроморфные системы, использующие архитектуру флэш-памяти NAND.

      Заявление о доступности данных

      Необработанные данные, подтверждающие вывод этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок.

      Взносы авторов

      S-TL и J-HL разработали и разработали эксперименты и написали рукопись.S-TL выполнила моделирование для классификации MNIST и CIFAR10, теоретический анализ и измеренные характеристики устройства. Все авторы обсудили результаты и прокомментировали рукопись.

      Финансирование

      Эта работа была поддержана Корейским национальным исследовательским фондом (NRF-2016M3A7B44) и проектом Brain Korea 21 Plus в 2020 году.

      Конфликт интересов

      Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

      Список литературы

      Андри Р., Кавигелли Л., Росси Д. и Бенини Л. (2018). «YodaNN: архитектура для сверхнизкого энергопотребления ускорения CNN с двоичным весом» в Proceedings of the IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems , Piscataway, NJ. DOI: 10.1109 / TCAD.2017.2682138

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Чой, Дж., Венкатарамани, С., Сринивасан, В., Гопалакришнан, К., Ван, З., и Чуанг, П. (2019).«Точные и эффективные 2-битные квантованные нейронные сети», в протоколе Proceedings of the 2nd SysML Conference , Boston, FL.

      Google Scholar

      Гао, Л., Чен, П.-Й., и Шимэн, Ю. (2016). Демонстрация работы ядра свертки на резистивном массиве точек пересечения. IEEE Electron Dev. Lett. 37, 870–873. DOI: 10.1109 / led.2016.2573140

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Гуань Ю. и Осава Т. (2019). «Совместное проектирование оптимизации модели DNN для обработки двоичных массивов ReRAM в памяти», в материалах Proceedings of the 2019 IEEE 11th International Memory Workshop (IMW) , Monterey, CA.DOI: 10.1109 / IMW.2019.8739722

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Хубара И., Курбарьо М., Судри Д., Эль-Янив Р. и Бенжио Ю. (2017). Квантованные нейронные сети: обучение нейронных сетей с использованием весов и активаций низкой точности. J. Mach. Учить. Res. 18, 6869–6898.

      Google Scholar

      Ха, Х., Чо, В., Ли, Дж., Но, Ю., Пак, Ю., Ок, С. и др. (2020). «Флэш-память 3D NAND объемом 1 Тбайт, 4 байт на ячейку 96-stacked-WL с пропускной способностью программы 30 МБ / с с использованием периферийных схем по технологии массива ячеек памяти», в материалах Proceedings of the IEEE International Solid-State Circuits Conference- (ISSCC) , San Франциско, Калифорния.DOI: 10.1109 / ISSCC19947.2020.

    • 17

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Джексон, Б. Л., Раджендран, Б., Коррадо, Г. С., Брейтвиш, М., Берр, Г. У., Чик, Р. и др. (2013). Наноразмерные электронные синапсы с использованием устройств с фазовым переходом. ACM J. Emerg. Technol. Comput. Syst. 9, 1–20. DOI: 10.1201 / 9780367808624-1

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Канг Д., Ким М., Чон С. С., Юнг В., Пак Дж., Чу Г. и др. (2019). «13.4 Флэш-память V-NAND 6-го поколения 3-битная / ячейка 512 ГБ с пропускной способностью записи 82 МБ / с и 1.2 Гбит / с », в материалах Proceedings of the 2019 IEEE International Solid-State Circuits Conference- (ISSCC) , New York, NY. DOI: 10.1109 / ISSCC.2019.8662493

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Ким, Х., Хван, С., Парк, Л., и Парк, Б.-Г. (2017). Кремниевый синаптический транзистор для аппаратной импульсной нейронной сети и нейроморфной системы. Нанотехнологии 28:40. DOI: 10.1088 / 1361-6528 / aa86f8

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Ким, Т., Ким, Х., Ким, Дж., И Ким, Дж. Дж. (2017). Отображение входного напряжения оптимизировано для оборудования глубокой нейронной сети на основе резистивной памяти. IEEE Electron Dev. Lett. 38, 1228–1231. DOI: 10.1109 / led.2017.2730959

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Ли, С. Т., Ким, Х., Бэ, Дж., Ю, Х., Чой, Н., Квон, Д., и др. (2019a). «Высоконадежные двоичные нейронные сети высокой плотности, использующие ячейки флэш-памяти NAND в качестве синаптических устройств», в материалах Proceedings of the 2019 IEEE Int.Electron Devices Meeting (IEDM) , Сан-Франциско, Калифорния. DOI: 10.1109 / IEDM19573.2019.8993478

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Ли, С. Т., Лим, С., Чой, Н., Бэ, Дж., Квон, Д., Парк, Б. и др. (2019b). Схема работы многослойных нейронных сетей с использованием флэш-памяти NAND в качестве синаптических устройств высокой плотности. IEEE J. Electron Dev. Soc. 7, 1085–1093. DOI: 10.1109 / jeds.2019.2947316

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Ли, С.Т., Лим, С., Бэ, Дж. Х., Квон, Д., Ким, Х. С., Парк, Б. Г. и др. (2020). Сокращение для аппаратных нейронных сетей с глубокими выбросами с использованием стробируемого диода Шоттки в качестве синаптических устройств. J. Nanosci. Nanotechnol. 20, 6603–6608. DOI: 10.1166 / jnn.2020.18772

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Ли, С. Т., Лим, С., Чой, Н., Бэ, Дж. Х., Ким, К. Х., Ли, С. и др. (2018). «Нейроморфная технология, основанная на устройствах хранения заряда», в материалах Proceedings of the IEEE Symposium on VLSI Technology , Honolulu, HI.DOI: 10.1109 / VLSIT.2018.8510667

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Ли, Х., Де, С., Сюй, З., Студер, К., Саме, Х., и Голдштейн, Т. (2017a). «На пути к более глубокому пониманию обучения квантованных нейронных сетей», в материалах Proceedings of the ICML 2017 Workshop on Principled Approaches to Deep Learning (PADL) , Sydney.

      Google Scholar

      Ли, Х., Де, С., Сюй, З., Студер, К., Самет, Х., и Голдштейн, Т. (2017b). «Обучение квантованных сетей: более глубокое понимание», в Proceedings of Advances in Neural Information Processing Systems , 5811–5821.

      Google Scholar

      Lue, H. T., Hsu, P. K., Wei, M. L., Yeh, T. H., Du, P. Y., Chen, W. C., et al. (2019). «Оптимальные методы проектирования для преобразования флэш-памяти 3D NAND в ускоритель энергонезависимых вычислений в памяти с высокой плотностью, высокой пропускной способностью и низким энергопотреблением (nvCIM) для нейронных сетей с глубоким обучением», в материалах Proceedings of the International Electron Device Meeting (IEDM) , Сан-Франциско, Калифорния. DOI: 10.1109 / IEDM19573.2019.8993652

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Нишани, Э., и Cico, B. (2017). «Подходы компьютерного зрения, основанные на глубоком обучении и нейронных сетях: глубокие нейронные сети для видеоанализа оценки позы человека», в материалах Труды 6-й Средиземноморской конференции 2017 года по встроенным вычислениям (MECO) , Бар. DOI: 10.1109 / MECO.2017.7977207

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Park, S., Sheri, A., Kim, J., Noh, J., Jang, J., Jeon, M., et al. (2013). «Нейроморфные речевые системы, использующие передовые синапсы на основе ReRAM», в материалах Proceedings of the 2013 IEEE International Electron Devices Meeting , Вашингтон, округ Колумбия.DOI: 10.1109 / IEDM.2013.6724692

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Sainath, T. N., Weiss, R.J., Wilson, K. W., Li, B., Variani, E., Bacchiani, M., et al. (2017). «Многоканальная обработка сигналов с помощью глубоких нейронных сетей для автоматического распознавания речи» в Proceedings of the IEEE / ACM Transactions on Audio, Speech, and Language Processing , Piscataway, NJ. DOI: 10.1109 / TASLP.2017.2672401

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Скардапане, С., Комминиелло, Д., Хуссейн, А., Унчини, А. (2017). Групповая разреженная регуляризация для глубоких нейронных сетей. Нейрокомпьютеры 241, 81–89. DOI: 10.1016 / j.neucom.2017.02.029

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Сунь, X., Пэн, X., Chen, P.-Y., Liu, R., Seo, J.-S., and Yu, S. (2018). «Полностью параллельный синаптический массив RRAM для реализации бинарной нейронной сети с (+ 1, — 1) весами и (+ 1, 0) нейронами» в материалах 23-й конференции по автоматизации проектирования в Азии и южной части Тихого океана 2018 г. (ASP-DAC) , Чеджу.DOI: 10.1109 / ASPDAC.2018.8297384

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Сури М., Бихлер О., Кверлиоз Д., Куэто О., Перниола Л., Соуза В. и др. (2011). «Память с фазовым переходом как синапс для сверхплотных нейроморфных систем: применение для извлечения сложных визуальных образов», в материалах Proceedings of the 2011 International Electron Devices Meeting , Вашингтон, округ Колумбия. DOI: 10.1109 / IEDM.2011.6131488

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Тан, Т., Ся, Л., Ли, Б., Ван, Ю., и Ян, Х. (2017). «Двоичная сверточная нейронная сеть на RRAM», в материалах 22-й конференции по автоматизации проектирования в Азии и южной части Тихого океана 2017 г. (ASP-DAC) , Чиба. DOI: 10.1109 / ASPDAC.2017.7858419

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Truong, L., Barik, R., Totoni, E., Liu, H., Markley, C., Fox, A., et al. (2016). «. Latte: язык, компилятор и среда выполнения для элегантных и эффективных глубоких нейронных сетей », в материалах Труды 37-й конференции ACM SIGPLAN по проектированию и реализации языков программирования , Нью-Йорк, Нью-Йорк.DOI: 10.1145 / 2

      • 0.25

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Wang, C., Feng, D., Tong, W., Liu, J., Wu, B., Zhao, W., et al. (2020). «Повышение производительности записи в массивах RRAM с перекрестными точками за счет использования многомерной неоднородности эффективного напряжения ячеек», в Proceedings of the IEEE Transactions on Computers , Piscataway, NJ. DOI: 10.1109 / TC.2020.29

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Ву, Дж., И Ю, С. (2019).«Воздействие селекторных устройств в аналоговых матричных массивах на основе RRAM для вывода и обучения нейроморфной системы», в Proceedings of the IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems , London. DOI: 10.1109 / TVLSI.2019.24

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Ямасита, Р., Магия, С., Хигучи, Т., Йонея, К., Ямамура, Т., Мизукоши, Х., и др. (2017). «Флэш-память 3 байт на ячейку 512 ГБ по технологии bics на уровне 64 слов» в протоколе Proceeding of the 2017 IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) , San Francisco, CA.DOI: 10.1109 / ISSCC.2017.7870328

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Ю. С., Сунь X., Пэн X. и Хуанг С. (2020). «Вычисления в памяти с появлением энергонезависимой памяти: проблемы и перспективы», в материалах Proceedings of the 2020 IEEE Custom Integrated Circuits Conference (CICC) , Бостон, Массачусетс. DOI: 10.1109 / CICC48029.2020.87

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Zhou, Z., Huang, P., Xiang, Y. C., Shen, W. S., Zhao, Y. D., Feng, Y.L., et al. (2018). «Новый подход к аппаратной реализации BNN, основанный на нелинейной синаптической ячейке 2T2R», в материалах Proceedings of the IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) , Сан-Франциско, Калифорния. DOI: 10.1109 / IEDM.2018.8614642

      CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Основы сборки мусора | Документы Microsoft

      • 14 минут на чтение

      В этой статье

      В общеязыковой среде выполнения (CLR) сборщик мусора (GC) служит автоматическим диспетчером памяти.Сборщик мусора управляет выделением и освобождением памяти для приложения. Для разработчиков, работающих с управляемым кодом, это означает, что вам не нужно писать код для выполнения задач управления памятью. Автоматическое управление памятью может устранить распространенные проблемы, такие как забвение освобождения объекта и возникновение утечки памяти или попытка доступа к памяти для уже освобожденного объекта.

      В этой статье описаны основные концепции сборки мусора.

      Преимущества

      Сборщик мусора обеспечивает следующие преимущества:

      • Освобождает разработчиков от необходимости вручную освобождать память.

      • Эффективно размещает объекты в управляемой куче.

      • Восстанавливает объекты, которые больше не используются, очищает их память и сохраняет доступную для будущих распределений. Управляемые объекты автоматически получают чистый контент для начала, поэтому их конструкторам не нужно инициализировать каждое поле данных.

      • Обеспечивает безопасность памяти, гарантируя, что объект не может использовать содержимое другого объекта.

      Основы памяти

      В следующем списке перечислены важные концепции памяти CLR.

      • Каждый процесс имеет собственное отдельное виртуальное адресное пространство. Все процессы на одном компьютере используют одну и ту же физическую память и файл подкачки, если он есть.

      • По умолчанию на 32-разрядных компьютерах каждый процесс имеет виртуальное адресное пространство пользовательского режима размером 2 ГБ.

      • Как разработчик приложений вы работаете только с виртуальным адресным пространством и никогда не манипулируете физической памятью напрямую. Сборщик мусора выделяет и освобождает виртуальную память в управляемой куче.

        Если вы пишете собственный код, вы используете функции Windows для работы с виртуальным адресным пространством. Эти функции выделяют и освобождают виртуальную память в собственных кучах.

      • Виртуальная память может находиться в трех состояниях:

        Государство Описание
        Бесплатно Блок памяти не имеет ссылок на него и доступен для распределения.
        Зарезервировано Блок памяти доступен для вашего использования и не может быть использован для других запросов на выделение.Однако вы не можете сохранять данные в этом блоке памяти, пока они не будут зафиксированы.
        Сделано Блок памяти назначен физическому хранилищу.

      • Виртуальное адресное пространство может фрагментироваться. Это означает, что в адресном пространстве есть свободные блоки, также известные как дыры. Когда запрашивается выделение виртуальной памяти, диспетчер виртуальной памяти должен найти единственный свободный блок, который достаточно велик, чтобы удовлетворить этот запрос на выделение.Даже если у вас есть 2 ГБ свободного места, выделение, для которого требуется 2 ГБ, будет неудачным, если все это свободное пространство не находится в одном адресном блоке.

      • Вам может не хватить памяти, если не хватает виртуального адресного пространства для резервирования или физического пространства для фиксации.

        Файл подкачки используется, даже если нехватка физической памяти (то есть потребность в физической памяти) низка. В первый раз, когда нагрузка на физическую память высока, операционная система должна освободить место в физической памяти для хранения данных, и она выполняет резервное копирование некоторых данных, находящихся в физической памяти, в файл подкачки.Эти данные не выгружаются на страницы до тех пор, пока они не понадобятся, поэтому возможно столкновение с разбиением на страницы в ситуациях, когда нагрузка на физическую память невысока.

      Распределение памяти

      Когда вы инициализируете новый процесс, среда выполнения резервирует непрерывную область адресного пространства для процесса. Это зарезервированное адресное пространство называется управляемой кучей. Управляемая куча поддерживает указатель на адрес, по которому будет размещен следующий объект в куче. Первоначально этот указатель устанавливается на базовый адрес управляемой кучи.Все ссылочные типы размещаются в управляемой куче. Когда приложение создает первый ссылочный тип, для этого типа выделяется память по базовому адресу управляемой кучи. Когда приложение создает следующий объект, сборщик мусора выделяет для него память в адресном пространстве, которое следует сразу за первым объектом. Пока доступно адресное пространство, сборщик мусора продолжает таким образом выделять пространство для новых объектов.

      Выделение памяти из управляемой кучи выполняется быстрее, чем выделение неуправляемой памяти.Поскольку среда выполнения выделяет память для объекта, добавляя значение к указателю, это почти так же быстро, как выделение памяти из стека. Кроме того, поскольку новые объекты, которые выделяются последовательно, хранятся непрерывно в управляемой куче, приложение может быстро получить доступ к объектам.

      Выпуск памяти

      Механизм оптимизации сборщика мусора определяет наилучшее время для выполнения сборки на основе выполняемых распределений. Когда сборщик мусора выполняет сборку, он освобождает память для объектов, которые больше не используются приложением.Он определяет, какие объекты больше не используются, проверяя корней приложения. Корни приложения включают статические поля, локальные переменные в стеке потока, регистры ЦП, дескрипторы сборщика мусора и очередь финализации. Каждый корень либо ссылается на объект в управляемой куче, либо имеет значение null. Сборщик мусора может запросить эти корни у остальной среды выполнения. Используя этот список, сборщик мусора создает граф, содержащий все объекты, доступные из корней.

      Объекты, которых нет в графе, недоступны из корней приложения. Сборщик мусора считает недостижимые объекты мусором и освобождает выделенную для них память. Во время сборки сборщик мусора проверяет управляемую кучу в поисках блоков адресного пространства, занятых недоступными объектами. Обнаруживая каждый недостижимый объект, он использует функцию копирования памяти для сжатия доступных объектов в памяти, освобождая блоки адресных пространств, выделенные для недоступных объектов.После сжатия памяти для доступных объектов сборщик мусора вносит необходимые исправления в указатель, чтобы корни приложения указывали на объекты в их новых местах. Он также помещает указатель управляемой кучи после последнего достижимого объекта.

      Память сжимается, только если коллекция обнаруживает значительное количество недостижимых объектов. Если все объекты в управляемой куче выживают в коллекции, то в уплотнении памяти нет необходимости.

      Для повышения производительности среда выполнения выделяет память для больших объектов в отдельной куче.Сборщик мусора автоматически освобождает память для больших объектов. Однако, чтобы избежать перемещения больших объектов в памяти, эта память обычно не сжимается.

      Условия сборки мусора

      Сборка мусора происходит при выполнении одного из следующих условий:

      • В системе мало физической памяти. Это обнаруживается либо по уведомлению о нехватке памяти от ОС, либо по нехватке памяти, как указывается хостом.

      • Память, используемая выделенными объектами в управляемой куче, превышает допустимый порог.Этот порог постоянно корректируется по мере выполнения процесса.

      • Вызывается метод GC.Collect. Практически во всех случаях вам не нужно вызывать этот метод, потому что сборщик мусора работает непрерывно. Этот метод в основном используется для уникальных ситуаций и тестирования.

      Управляемая куча

      После инициализации сборщика мусора средой CLR он выделяет сегмент памяти для хранения объектов и управления ими. Эта память называется управляемой кучей, в отличие от собственной кучи в операционной системе.

      Для каждого управляемого процесса есть управляемая куча. Все потоки в процессе выделяют память для объектов в одной куче.

      Чтобы зарезервировать память, сборщик мусора вызывает функцию Windows VirtualAlloc и резервирует по одному сегменту памяти за раз для управляемых приложений. Сборщик мусора также резервирует сегменты по мере необходимости и возвращает сегменты операционной системе (после очистки их от любых объектов) путем вызова функции Windows VirtualFree.

      Важно

      Размер сегментов, выделяемых сборщиком мусора, зависит от реализации и может изменяться в любое время, в том числе при периодических обновлениях.Ваше приложение никогда не должно делать предположений или зависеть от определенного размера сегмента, а также не должно пытаться настроить объем памяти, доступный для выделения сегментов.

      Чем меньше объектов размещено в куче, тем меньше работы должен выполнять сборщик мусора. При размещении объектов не используйте округленные значения, превышающие ваши потребности, например выделение массива из 32 байтов, когда вам нужно всего 15 байтов.

      Когда запускается сборщик мусора, сборщик мусора освобождает память, занятую мертвыми объектами.В процессе регенерации живые объекты уплотняются так, что они перемещаются вместе, а мертвое пространство удаляется, тем самым уменьшая размер кучи. Это гарантирует, что объекты, которые размещены вместе, останутся вместе в управляемой куче, чтобы сохранить свою локальность.

      Интрузивность (частота и продолжительность) сборок мусора является результатом объема выделений и количества оставшейся памяти в управляемой куче.

      Кучу можно рассматривать как скопление двух куч: кучи больших объектов и кучи малых объектов.Куча больших объектов содержит объекты размером 85 000 байт и более, которые обычно являются массивами. Экземплярный объект редко бывает очень большим.

      Поколения

      Алгоритм GC основан на нескольких соображениях:

      • Сжать память для части управляемой кучи быстрее, чем для всей управляемой кучи.
      • Более новые объекты имеют более короткий срок жизни, а более старые объекты имеют более длительный срок службы.
      • Более новые объекты, как правило, связаны друг с другом и доступны для приложения примерно в одно и то же время.

      Сборка мусора в основном происходит с восстановлением недолговечных объектов. Чтобы оптимизировать производительность сборщика мусора, управляемая куча разделена на три поколения: 0, 1 и 2, поэтому она может обрабатывать долгоживущие и короткоживущие объекты отдельно. Сборщик мусора хранит новые объекты в поколении 0. Объекты, созданные на ранних этапах жизненного цикла приложения, которые выживают в коллекциях, продвигаются и сохраняются в поколениях 1 и 2. Поскольку сжатие части управляемой кучи выполняется быстрее, чем всей кучи, эта схема позволяет сборщик мусора для освобождения памяти в конкретном поколении, а не для освобождения памяти для всей управляемой кучи каждый раз, когда он выполняет сборку.

      • Поколение 0 . Это самое молодое поколение, содержащее недолговечные объекты. Примером недолговечного объекта является временная переменная. Сборка мусора чаще всего происходит в этом поколении.

        Недавно размещенные объекты образуют новое поколение объектов и неявно являются коллекциями поколения 0. Однако, если это большие объекты, они попадают в кучу больших объектов (LOH), которую иногда называют поколение 3 . Поколение 3 — это физическое поколение, которое логически собирается как часть поколения 2.

        Большинство объектов возвращаются для сборки мусора в поколении 0 и не доживают до следующего поколения.

        Если приложение пытается создать новый объект, когда поколение 0 заполнено, сборщик мусора выполняет сборку, пытаясь освободить адресное пространство для объекта. Сборщик мусора начинает с проверки объектов в поколении 0, а не всех объектов в управляемой куче. Одна только коллекция поколения 0 часто освобождает достаточно памяти, чтобы приложение могло продолжать создавать новые объекты.

      • Поколение 1 . Это поколение содержит короткоживущие объекты и служит буфером между короткоживущими и долгоживущими объектами.

        После того, как сборщик мусора выполняет сборку для поколения 0, он сжимает память для доступных объектов и продвигает их до поколения 1. Поскольку объекты, которые выживают при сборках, как правило, имеют более длительный срок службы, имеет смысл повысить их до более высокого поколения. Сборщику мусора не нужно повторно проверять объекты в поколениях 1 и 2 каждый раз, когда он выполняет сборку поколения 0.

        Если коллекция поколения 0 не освобождает достаточно памяти для приложения, чтобы создать новый объект, сборщик мусора может выполнить сборку поколения 1, затем поколения 2. Объекты в поколении 1, которые выживают после сборок, повышаются до поколения 2.

      • Поколение 2 . Это поколение содержит долгоживущие объекты. Примером долгоживущего объекта является объект в серверном приложении, который содержит статические данные, которые существуют в течение всего процесса.

        Объекты в поколении 2, которые выживают в коллекции, остаются в поколении 2 до тех пор, пока они не будут определены как недоступные в будущей коллекции.

        Объекты в куче больших объектов (которую иногда называют поколение 3 ) также собираются в поколении 2.

      Сборка мусора происходит на определенных поколениях в зависимости от условий. Собирать поколение означает собирать предметы в этом поколении и во всех его младших поколениях.Сборка мусора поколения 2 также известна как полная сборка мусора, поскольку она освобождает объекты всех поколений (то есть все объекты в управляемой куче).

      Выживание и акции

      Объекты, которые не восстанавливаются при сборке мусора, называются выжившими и переходят в следующее поколение:

      • Объекты, которые пережили сборку мусора поколения 0, повышаются до поколения 1.
      • Объекты, которые пережили сборку мусора поколения 1, переводятся в поколение 2.
      • Объекты, которые пережили сборку мусора поколения 2, остаются в поколении 2.

      Когда сборщик мусора обнаруживает высокую выживаемость в поколении, он увеличивает порог выделения для этого поколения. Следующая коллекция получает значительный объем восстановленной памяти. CLR постоянно уравновешивает два приоритета: не позволять рабочему набору приложения становиться слишком большим, откладывая сборку мусора, и не позволять сборке мусора запускаться слишком часто.

      Эфемерные поколения и сегменты

      Поскольку объекты в поколениях 0 и 1 недолговечны, эти поколения известны как эфемерные поколения .

      Эфемерных поколений выделяется в сегменте памяти, который известен как эфемерный сегмент. Каждый новый сегмент, полученный сборщиком мусора, становится новым эфемерным сегментом и содержит объекты, которые пережили сборку мусора поколения 0. Старый эфемерный сегмент становится сегментом нового поколения 2.

      Размер эфемерного сегмента зависит от того, является ли система 32-разрядной или 64-разрядной, а также от типа работающего сборщика мусора (рабочая станция или серверный сборщик мусора). В следующей таблице показаны размеры эфемерного сегмента по умолчанию.

      Рабочая станция / сервер GC 32-бит 64-разрядная
      Рабочая станция GC 16 МБ 256 Мб
      Сервер GC 64 МБ 4 ГБ
      Серверный GC с> 4 логическими процессорами 32 МБ 2 ГБ
      Серверный GC с> 8 логическими процессорами 16 МБ 1 ГБ

      Эфемерный сегмент может включать объекты поколения 2.Объекты поколения 2 могут использовать несколько сегментов (столько, сколько требуется вашему процессу и позволяет память).

      Объем памяти, освобожденной от эфемерной сборки мусора, ограничен размером эфемерного сегмента. Объем освобождаемой памяти пропорционален пространству, которое было занято мертвыми объектами.

      Что происходит во время сборки мусора

      Сборка мусора состоит из следующих этапов:

      • Фаза маркировки, на которой выполняется поиск и создание списка всех живых объектов.

      • Фаза перемещения, которая обновляет ссылки на объекты, которые будут уплотнены.

      • Фаза уплотнения, которая восстанавливает пространство, занимаемое мертвыми объектами, и уплотняет уцелевшие объекты. На этапе сжатия объекты, пережившие сборку мусора, перемещаются к более старому концу сегмента.

        Поскольку коллекции поколения 2 могут занимать несколько сегментов, объекты, которые повышены до поколения 2, могут быть перемещены в более старый сегмент.Выжившие поколения 1 и 2 могут быть перемещены в другой сегмент, поскольку они повышены до поколения 2.

        Обычно куча больших объектов (LOH) не сжимается, поскольку копирование больших объектов снижает производительность. Однако в .NET Core и .NET Framework 4.5.1 и более поздних версиях вы можете использовать свойство GCSettings.LargeObjectHeapCompactionMode для сжатия кучи больших объектов по запросу. Кроме того, LOH автоматически уплотняется, когда устанавливается жесткий предел, если указать:

      Сборщик мусора использует следующую информацию, чтобы определить, являются ли объекты активными:

      • Корни стека .Переменные стека, предоставляемые JIT-компилятором и обходчиком стека. Оптимизация JIT может удлинять или сокращать области кода, в которых переменные стека передаются сборщику мусора.

      • Обработка мусора . Дескрипторы, которые указывают на управляемые объекты и могут быть выделены пользовательским кодом или средой CLR.

      • Статические данные . Статические объекты в доменах приложений, которые могут ссылаться на другие объекты.Каждый домен приложения отслеживает свои статические объекты.

      Перед началом сборки мусора все управляемые потоки приостанавливаются, за исключением потока, который запустил сборку мусора.

      На следующем рисунке показан поток, который запускает сборку мусора и вызывает приостановку других потоков.

      Неуправляемые ресурсы

      Для большинства объектов, создаваемых вашим приложением, вы можете полагаться на сборку мусора для автоматического выполнения необходимых задач по управлению памятью.Однако неуправляемые ресурсы требуют явной очистки. Наиболее распространенный тип неуправляемого ресурса — это объект, который является оболочкой для ресурса операционной системы, такого как дескриптор файла, дескриптор окна или сетевое соединение. Хотя сборщик мусора может отслеживать время жизни управляемого объекта, который инкапсулирует неуправляемый ресурс, у него нет конкретных знаний о том, как очистить ресурс.

      При создании объекта, который инкапсулирует неуправляемый ресурс, рекомендуется предоставить необходимый код для очистки неуправляемого ресурса в общедоступном методе Dispose .Предоставляя метод Dispose , вы позволяете пользователям вашего объекта явно освобождать его память, когда они закончат работу с объектом. При использовании объекта, который инкапсулирует неуправляемый ресурс, обязательно вызовите Dispose по мере необходимости.

      Вы также должны предоставить способ освобождения ваших неуправляемых ресурсов на случай, если потребитель вашего типа забудет позвонить в службу Dispose . Вы можете использовать безопасный дескриптор для упаковки неуправляемого ресурса или переопределить объект.Finalize () метод.

      Дополнительные сведения об очистке неуправляемых ресурсов см. В разделе Очистка неуправляемых ресурсов.

      См. Также

      IBM представляет Power10; Рекламирует новую схему памяти, безопасность и логический вывод

      Сегодня IBM представила микропроцессор Power10 следующего поколения, устройство с 7-нм техпроцессом производства Samsung. Чип отличается новой микроархитектурой, широкой поддержкой новой памяти, возможностью подключения PCIe Gen 5, аппаратной безопасностью, впечатляющей энергоэффективностью и множеством других улучшений.Представленная на ежегодной конференции Hot Chips (виртуальная в этом году) Power10 не появится в системах IBM до этого времени в следующем году. IBM не сообщила, когда чип будет доступен другим производителям систем.

      IBM заявляет, что Power10 предлагает ~ 3-кратное увеличение производительности и ~ 2,6-кратное увеличение эффективности ядра по сравнению с Power9. Никаких тестов для чипов сторонних производителей представлено не было. Power9, конечно же, был представлен в 2017 году и производился Global Foundries по 14-нм техпроцессу. Хотя переход на 7-нм техпроцесс обеспечивает многие преимущества Power10, есть также важные новые функции, в том числе то, что IBM называет начальной памятью, которая позволяет Power10 получать доступ к «многопетабайтной» объединенной памяти из различных источников.

      «Вы можете обмануть систему, заставив думать, что память в другой системе принадлежит этой системе. Это не похоже на традиционные [методы] и выполнение RDMA через InfiniBand для получения доступа к памяти людей. Это программы, работающие на моем компьютере, [которые] могут выполнять загрузку-хранилище-доступ напрямую, согласованно », — сказал Уильям Старк, выдающийся инженер IBM и архитектор Power10 на предварительном брифинге. «Они используют свои кеши [для] игры с памятью, как если бы она была в моей системе, даже если она соединена кабелем с другой системой.Если мы используем кабели с малой досягаемостью, мы можем сделать это с дополнительной задержкой всего от 50 до 100 наносекунд. Мы не говорим о добавлении микросекунды или чего-то подобного, что у вас может быть избыточное количество и RDMA ».

      IBM продвигает Inception как главное достижение.

      «Несколько лет назад HP выступила со своим большим успехом. Они назвали это «Машина», и это был их способ революционизировать вещи, главным образом за счет дезагрегации памяти. Intel, как вы видели из их диаграмм, рассказывала об их архитектурах Rack Scale, [к которым] они развиваются.Что ж, это версия IBM, и она у нас есть сегодня в кремнии. Мы объявляем, что можем выносить вещи за пределы системы и объединять несколько систем вместе для прямого совместного использования памяти », — сказал Старке.

      Inception — лишь одна из многих интересных особенностей Power10, в которой около 18 миллиардов транзисторов. IBM планирует предложить два типа ядер — 4 ядра SMT (одновременное многопоточное) и 8 ядер SMT; В сегодняшней презентации IBM сосредоточилась на последнем.На микросхеме 16 ядер и пропускная способность включения / выключения через интерфейс OMI или PoweAXON (для добавления ускорителей OpenCAPI) или интерфейс PCIe5, каждый из которых демонстрирует скорость передачи до 1 терабайта в секунду на слайдах IBM.

      Межсоединение

      CXL не поддерживается Power10, что, возможно, удивительно, учитывая все более положительные отзывы о CXL от IBM за последний год.

      Старке сказал в рамках разговора со Slack, связанного с Hot Chips: «Поддерживает ли POWER10 CXL? Нет.IBM создала OpenCAPI, потому что мы верим в Open, и у нас есть более чем 10-летний опыт работы в этой области, которым мы хотим поделиться с отраслью. Мы знаем, что асимметричное подключение с доминированием узла — единственный способ заставить эти вещи работать в нескольких компаниях. Мы рады видеть те же самые основы в CXL. Открыто. Он асимметричный. Так что он построен на правильном фундаменте. Мы являемся членами CXL и хотим привнести наши ноу-хау в CXL. Но прямо сейчас CXL отстает от OpenCAPI на несколько лет. Пока он не догонит, мы не можем позволить себе сделать шаг назад.Прямо сейчас OpenCAPI предоставляет прекрасную возможность познакомиться с вещами, которые станут более популярными по мере развития CXL ».

      Ниже представлена ​​блок-схема нового чипа IBM Power10, на которой показаны основные элементы архитектуры.

      Сокращение процесса действительно играет роль, позволяя IBM предлагать два варианта упаковки, показанные ниже (слайд ниже).

      «Мы предлагаем две версии процессорного модуля и смогли сделать это в первую очередь благодаря повышению энергоэффективности», — сказал Старке.«Мы выпускаем однокристальный модуль. Имеется один чип Power10, который предоставляет все эти интерфейсы с высокой пропускной способностью, поэтому очень высокая пропускная способность для каждого типа вычислений характеристик. [В] правом верхнем углу вы можете увидеть [это]. Мы создаем 16-сокетную большую систему, которая очень надежно масштабируется. Мы добились успеха в течение последних нескольких поколений с этим типом предложений, и Power10 не станет исключением.

      «Внизу вы видите что-то новенькое. По сути, мы можем взять два чипа процессора Power10 и втиснуть их в тот же форм-фактор, в котором мы использовали только один процессор Power9.Мы берем 1200 квадратных миллиметров кремния и помещаем его в тот же форм-фактор. Это будет очень ценно в облачных конфигурациях с высокой вычислительной плотностью, плотностью энергии, объемным пространством и плотным пространством, где мы можем создавать системы от одного до четырех разъемов, где это разъемы для модулей с двумя микросхемами, как показано в правом нижнем углу », — сказал он. сказал.

      Будет интересно посмотреть, какую поддержку получат эти два разных предложения среди разработчиков систем, не принадлежащих IBM, а также среди гипермасштабируемых компаний.В целом IBM позиционирует Power10 как надежное решение для гибридных облачных сред, сред искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений. Были внесены усовершенствования в аппаратное и микропрограммное обеспечение для поддержки безопасности, контейнеризации и логического вывода, при этом IBM подчеркнула, что Power10 сможет обрабатывать большинство рабочих процессов логического вывода, а также графические процессоры.

      Говоря о безопасности, Сатья Шарма, сотрудник IBM и технический директор IBM Cognitive Systems, сказал: «Power10 реализует прозрачное шифрование памяти, то есть шифрование памяти без какого-либо снижения производительности.Когда вы выполняете шифрование памяти в программном обеспечении, это обычно приводит к снижению производительности. Power10 реализует прозрачное аппаратное шифрование памяти ».

      Шарма привел аналогичные функции для контейнеров и стандартов шифрования ускорения. В официальном заявлении IBM говорится, что Power10 предназначен для обеспечения аппаратной защиты и изоляции контейнеров, оптимизированных с помощью встроенного ПО IBM, и что Power10 может шифровать данные на 40 процентов быстрее, чем Power9.

      IBM также сообщает, что Power10 обеспечивает 10–20-кратное преимущество над Power9 при определении рабочих нагрузок.Пропускная способность памяти и новые инструкции помогли добиться этого. Одним из примеров является новый специальный ускоритель матричной математики, который был адаптирован для требований машинного обучения и вывода глубокого обучения и включает в себя множество типов данных AI.

      Сосредоточившись на микроархитектуре с плотным математическим механизмом, Брайан Томпто, выдающийся инженер и разработчик Power10, отметил: «Мы также сосредоточились на алгоритмах, которые не терпят неудач, таких как матричная математика, используемая в глубоком обучении.Каждое ядро ​​имеет встроенное математическое ускорение матрицы и эффективно выполняет операции внешнего произведения матрицы. Эти операции были оптимизированы для широкого диапазона типов данных. Признавая, что для конкретных алгоритмов машинного обучения лучше всего подходят различные уровни точности, мы включили очень широкую поддержку: двойная точность, одинарная точность, два варианта половинной точности, выполняющие как IEEE, так и bfloat16, а также целые числа с пониженной точностью 16, восемь, и четырехбитный. В результате получается 64 флопа за цикл, двойная точность, и до одного K флопов за цикл пониженной точности на ядро ​​SMT.Эти операции были адаптированы для обеспечения эффективности при применении машинного обучения.

      «На уровне сокетов вы получаете в 10 раз большую производительность на сокет для двойной и одинарной точности, а при использовании пониженной точности bfloat16 ускорился более чем в 15 раз, а вывод int8 увеличился более чем в 20 раз по сравнению с Power9», — добавил Томпто.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *