МОНОБЛОЧНЫЙ КОМПЬЮТЕР

Предполагаемая полезная модель относится к техническим средствам информатики и вычислительной техники и может быть использована как в качестве домашнего или офисного персонального компьютера, так и для организации распределенных информационных систем на принципе группового клиент-серверного централизованного доступа к вычислительным ресурсам обслуживающего терминального сервера.
Понятие персонального компьютера включает в себя обычно системный блок, монитор, клавиатуру и манипулятор «мышь». Средний уровень загрузки современного персонального компьютера не превышает 5-10%. Основная часть потребляемой мощности при этом просто превращается в тепловое излучение. Большие процессорные мощности требуются пользователю довольно редко. Поэтому, целесообразно обеспечить пользователя специализированным устройством, - так называемым терминалом. Терминал (так называемый «thin client» - тонкий клиент) - это тот же персональный компьютер, системный блок которого имеет ограниченные вычислительные ресурсы и обычно имеет меньшие габариты по сравнению со стандартным системным блоком. Терминал предназначен для доступа к терминальному серверу. Терминал не содержит в своем составе жесткий диск, поэтому не хранит информацию у себя, все пользовательские приложения выполняются на сервере. Терминал лишь передает команды с устройств ввода на сервер, а в качестве "ответа" получает изображение "рабочего стола", формируемое сервером, и запущенных на нем приложений. В условиях офиса возникает возможность доступа нескольких пользователей к одному вычислительному центру (терминальному серверу). Терминал не нуждается в регулярной модернизации (улучшении технических характеристик), так как все программное обеспечение устанавливается и обновляется исключительно на терминальном сервере.
Например, Windows-терминал "Termin" (OOO "K-System") выполнен в виде небольшого горизонтального (desk-top computer) корпуса со встроенным блоком питания. Корпус терминала не самых маленьких размеров, но благодаря тому, что он горизонтальный, его можно установить под монитор. Допускается и вертикальная установка такого терминала. При этом аппаратная насыщенность на рабочем столе сохраняется.
Наиболее близким техническим решением к предполагаемому является персональный компьютер "Apple iMac G5". Все компоненты и жидкокристаллическая панель этого компьютера интегрированы в единый корпус. Такая компоновка устройства позволяет значительно освободить рабочее место. Вычислительных ресурсов этого компьютера достаточно для работы как в офисе, так и дома. Для этого моноблочного компьютера используются три зоны охлаждения: одна над процессором G5, вторая над жестким диском, третья - под блоком питания и жестким диском. В конструкции компьютера "Apple iMac G5" применены специально разработанные нестандартные компоненты - это
влечет резкое повышение его стоимости и усложняет техническое обслуживание. В качестве терминала такой компьютер использовать дорого из-за того, что он сам по себе имеет высокую стоимость. Компьютеры фирмы Apple имеют оригинальное программное обеспечение, и с большинством других широко распространенных программам не работают. Это сильно ограничивает возможность их применения как в качестве персонального компьютера, так и терминала.
Целью предполагаемой полезной модели моноблочного компьютера является упрощение конструкции персонального компьютера в целом, универсальность применения, потому что моноблочный компьютер можно использовать как персональный компьютер в домашних условиях и в офисе, так, в случае необходимости, в качестве терминала; снижение уровня шума в рабочем помещении, эргономичность, снижение потребляемой мощности и тепловыделения, снижение стоимости рабочего места и его обслуживания, повышение информационной безопасности в случае использования моноблочного компьютера в качестве терминала.
Поставленная цель достигается тем, что в моноблочном компьютере отсутствуют зоны охлаждения, следовательно, упрощается конструкция. Уровень шума в рабочем помещении значительно снижается, так как используется пассивное охлаждение компонентов моноблочного компьютера. Под пассивной системой охлаждения имеется в виду то, что моноблочный компьютер не содержит специальных электромеханических блоков, предназначенных для его охлаждения. Тепло, выделяемое такими элементами моноблочного компьютера как процессор, chipset и т.д. отводится от них либо непосредственно от их корпуса, либо с помощью радиаторов за счет излучения и естественной конвекции. Конструкция моноблочного компьютера выполнена таким образом, чтобы максимально использовать естественную конвекцию, но не за счет принудительного обдува (принудительной конвекции) или циркуляции охлаждающей жидкости и т.д., что обычно и называется «активное охлаждение».
При использовании же в качестве терминала все программное и техническое обслуживание происходит через сервер, это снижает стоимость обслуживания и владения моноблочным компьютером. При этом информация также хранится на сервере.
Схема предполагаемой полезной модели, используемой в качестве персонального компьютера, изображена на фиг.1. В корпусе моноблочного компьютера размещены: плоско-панельное устройство отображения информации (1), в дальнейшем - ПП УОИ, модуль контроллера ПП УОИ (2) (опционально), обеспечивающий преобразование видеоданных, поступающих от материнской платы (4), в формат данных ПП УОИ (1), модуль преобразователя напряжений МПН(3), управляемый от модуля ПП УОИ контроллера (2) или от материнской платы (4), обеспечивающий необходимыми напряжениями схему питания ПП УОИ, материнская плата (4), в которую входят дополнительно видеоадаптер (4.1), который может быть как встроенным, так и в виде платы расширения, модуль ОЗУ (4.2) - модуль оперативного запоминающего устройства, необходимый для хранения промежуточных результатов вычислительных операций процессора, жесткий диск (4.3) или другой аналогичный накопитель, предназначенный для хранения операционной системы, прикладных программ компьютера и данных пользователя, встроенный контроллер локально операционной сети LAN или Wi-Fi (4.4), обеспечивающий связь компьютера с другими компонентами информационной системы посредством телефонной (стационарной или мобильной) связи, блок питания (5), обеспечивающий необходимым напряжением все узлы моноблочного компьютера, в том числе и внешние устройства, подключаемые к интерфейсам с интегрированным питанием (USB, IEEE1394).
Работа моноблочного компьютера в качестве персонального компьютера ничем не отличается от работы обычного персонального компьютера. После включения питания управление передается базовой системе ввода-вывода (или BIOS) материнской платы (4). Базовая система ввода-вывода тестирует материнскую плату и основные блоки компьютера - видеоадаптер, клавиатуру, мышь, контроллеры дисков и портов ввода и
вывода, настраивает Chipset платы и загружает операционную систему с жесткого диска (4.3) в модуль ОЗУ (4.2). Далее пользователь может запускать прикладное программное обеспечение.
Схема моноблочного компьютера, используемого в качестве терминала, изображена на фиг.2. В корпусе моноблочного компьютера-терминала размещены: плоско-панельное устройство отображения информации (1), в дальнейшем ПП УОИ информации, модуль контроллера ПП УОИ (2) (опционально), обеспечивающий преобразование видео-данных, поступающих от материнской платы (4), в формат данных ПП УОИ, модуль преобразователя напряжений МПН(3), управляемый от модуля ПП УОИ контроллера (2) или материнской платы (4), обеспечивающий необходимым напряжением схему питания ПП УОИ (1)), материнская плата (4), в которую входят дополнительно видеоадаптер (4.1), который может быть как встроенным, так и в виде платы расширения, модуль ОЗУ (4.2) - модуль оперативного запоминающего устройства, необходимый для хранения промежуточных результатов вычислительных операций процессора, модуль DiskOnChip (4.3) или аналогичный, предназначенный для хранения операционной системы терминала, имеющий, как правило, небольшой объем, встроенный контроллер локальной вычислительной сети LAN или Wi-Fi (4.4), обеспечивающий связь с терминальным сервером, модем (4.5) (опционально), обеспечивающий связь терминала с другими компонентами информационной системы посредством телефонной (стационарной или мобильной) связи, блок питания (5), обеспечивающий необходимым напряжением все узлы моноблочного компьютера, в том числе и внешние устройства, подключенные к интерфейсам с интегрированным питанием (USB, IEEE 1394).
Терминал работает следующим образом. После включения питания управление передается базовой системе ввода-вывода (или BIOS) материнской платы (4). BIOS тестирует материнскую плату и основные блоки компьютера - видеоадаптер, клавиатуру, мышь, контроллеры дисков и портов ввода-вывода, настраивает Chipset платы и загружает терминальную операционную систему с модуля DiskOnChip (4.3) или аналогичного. Пользователь подключается к терминальному серверу посредством терминальной операционной системы, использующей специальный протокол. С этого момента служба терминалов сервера выделяет пользователю собственную виртуальную среду, которую пользователь воспринимает как полноценный компьютер на базе одной из операционных систем. При этом на самом терминале функционируют только службы доступа к сети и программное обеспечение для взаимодействия со службой терминалов. Обработка всех пользовательских приложений, обработка и хранение данных происходит на сервере.
Таким образом, моноблочный компьютер удобен при использовании в качестве персонального компьютера в домашних условиях, отлично подходит для офисного применения, как в качестве персонального компьютера, так и в качестве терминала. Кстати, подобная сеть легко может быть организована и в домашних условиях. При этом членам семьи будет обеспечен легкий доступ к общим файлам данных, что снизит аппаратные затраты на их хранение, так как не потребуется дублирование данных на персональных компьютерах. Использование предлагаемой конструкции моноблочного компьютера значительно снижает затраты на инсталляцию и обслуживание оборудования, уменьшает уровень шума в помещении (за счет системы пассивного охлаждения), сокращает требуемое для инсталляции место. Использование терминального сервера надежно защищает от несанкционированного доступа к информации.