Кіріспе
Компьютерлік санаттағы ұғым. Ыстық ауыстыру – компьютерлік жүйені тоқтату, өшіру немесе қайта іске қосусыз құраушыларды ауыстыру немесе қосу; ыстық қосу құраушыларды қосуды ғана сипаттайды. Мұндай мүмкіндігі бар құраушылар ыстық ауыстырылатын немесе ыстық қосылатын деп аталады; сондай-ақ, мүмкіндігі жоқ құраушылар суық ауыстырылатын немесе суық қосылатын болып табылады. Көптеген үстелдік компьютерлердің құраушылары, мысалы, процессор (CPU) және жад, тек суық қосылатын болып келеді. Дегенмен, орта және жоғары деңгейдегі серверлер мен мейнфреймдерде процессор (CPU), жад, PCIe, SATA және SAS дискілері сияқты аппараттық құраушылар үшін ыстық ауыстыру мүмкіндігі жиі кездеседі. Ыстық ауыстырудың мысалы – USB құрылғысын, мысалы, флешканы, сыртқы қатты дискіні (HDD), тышқанды, пернетақта немесе принтерді компьютердің USB портынан немесе перифериялық хабынан шығарып алу мүмкіндігі, оны алдымен шығару қажеттілігі болмайды. Көптеген смартфондар мен планшеттерде жүйені өшірмей SIM-карталарды ауыстыруға болады. Арнайы цифрлық камералар мен бейнекамералар әдетте жад картасын және батареяны операцияны аздап тоқтата тұрып, жылдам ауыстыру үшін оңай қолжетімді бөлімдермен жабдықталған. Батареяларды пайдаланбай жатқанда, қосалқы батареяларды сырттан зарядтап, циклмен қолдануға болады. Көптеген камералар мен бейнекамералар жад картасы енгізілмеген кезде де түсіруге мүмкіндік беретін ішкі жадпен жабдықталған.
Hot swapping is the replacement or addition of components to a computer system without stopping, shutting down, or rebooting the system; hot plugging describes the addition of components only. Components which have such functionality are said to be hot swappable or hot pluggable; likewise, components which do not are cold swappable or cold pluggable. Most desktop computer hardware, such as CPUs and memory, are only cold pluggable. However, it is common for mid to high end servers and mainframes to feature hot swappable capability for hardware components, such as CPU, memory, PCIe, SATA and SAS drives. An example of hot swapping is the express ability to pull a Universal Serial Bus (USB) peripheral device, such as a thumb drive, external hard disk drive (HDD), mouse, keyboard, or printer out of a computer's USB slot or peripheral hub without ejecting it first. Most smartphones and tablets with tray loading holders can interchange SIM cards without powering down the system. Dedicated digital cameras and camcorders usually have readily accessible memory card and battery compartments for quick changing with only minimal interruption of operation. Batteries can be cycled through by recharging reserve batteries externally while unused. Many cameras and camcorders feature an internal memory to allow capturing when no memory card is inserted.
Негізгі себептері
Ыстық алмастыру, жұмыс істеп тұрған жүйенің қызметін тоқтатпай, оның конфигурациясын өзгерту немесе жөндеу қажет болғанда қолданылады. Бұл, күрделі жабдықты өшіріп, қайта іске қосудың кешігуі мен ыңғайсыздығын болдырмау үшін немесе сервер сияқты жабдықтың үздіріссіз жұмыс істеуі үшін қажет болуы мүмкін. Ыстық алмастыру арқылы сыртқы құрылғыларды немесе компоненттерді қосу немесе алып тастауға, құрылғыға компьютермен деректерді синхрондауға және жабдықтың жұмысын тоқтатпай, бұзылған модульдерді ауыстыруға болады. Машинада екі қуат көзі болуы мүмкін, олардың әрқайсысы машинаны қуатпен қамтамасыз етуге жеткілікті; бұзылған қуат көзін ыстық алмастыру арқылы ауыстыруға болады. Диск контроллерлері немесе хост адаптерлері сияқты маңызды карталар, олардың ақаулық жағдайында ауыстырылуын қамтамасыз ету үшін, артық байланыс жолдарымен жасалуы мүмкін, бұл компьютерлік жүйенің жұмысын тоқтатпайды.
Жүйелік мәндер
Ыстық ауыстыруды қолдайтын құрылғылар өз жұмысын өзгертілген конфигурацияға қарай автоматты түрде өзгерісті анықтағанда немесе пайдаланушының араласуымен өзгерте алуы керек. Ыстық ауыстырумен байланысты барлық электрлік және механикалық қосылыстар құрылғыға немесе пайдаланушыға ешқандай зиян келтірмейтіндей етіп жобалануы тиіс. Жүйенің басқа компоненттері ыстық ауыстырылатын компонентті алып тастау жүйенің жұмысын тоқтатпауы үшін жобалануы керек.
Механикалық жобалау
Қорғау жабу пластиналары, қалқандары немесе безельдері оператордың тікелей токқа қосылған тізбектерге тиіп қалмауы үшін, құрылғыға қосылатын немесе алынып тасталатын бөлшектерді антистатикалық қорғау үшін, немесе алынып тасталатын бөлшектердің жұмыс істеп тұрған құрылғының токқа қосылған бөлшектеріне сұқпай, қысқа тұйықталуын болдырмау үшін қолданылуы мүмкін. Компонентті басқа токқа қосылған компоненттердің арасына дұрыс орналастыруға көмектесу үшін қосымша жетекші саңылаулар, шыналар, ойықтар немесе тесіктер пайдаланылуы мүмкін, ал механикалық кіргізу тұйықтамалары, тұтқалары немесе рычагтары құрылғыны қосу немесе ажырату үшін үлкен күш қажет болғанда дұрыс орналастыруға және алып тастауға, немесе қуат және байланыс қосқыштарының дұрыс жұптасуына және берік байланысуына көмектесу үшін қолданылуы мүмкін.
Вариациялар
Ыстық ауыстыру терминінің екі сәл өзгеше мағынасы бар. Ол жүйені өшірмей аппаратты қосу немесе алып тастау мүмкіндігін ғана білдіруі мүмкін, ал жүйелік бағдарламалық жасақтама осы оқиға туралы пайдаланушыдан хабардар болуы қажет, осыған сәйкес әрекет етуі керек. Мысалға, RS 232 және төменгі деңгейдегі SCSI құрылғыларын келтіруге болады. Мысалдарға USB, FireWire және жоғары деңгейдегі SCSI құрылғылары жатады. Кейбір жағдайларда, компонентті алып тастау алдында оны өшіру процедурасы қажет болуы мүмкін. Бұл құрылымды жеңілдетеді, бірақ компонент істен шыққан жағдайда мұндай құрылғылар сенімді болмайды. Егер компонент қолданылып жатқанда алынып тасталса, осы құрылғымен жұмыс істеу сәтсіз аяқталады және қажет болған жағдайда қайтадан талқылау жауапкершілігі пайдаланушыда болады, бірақ мұндай жағдай көбінесе мәселе деп есептелмейді. Күрделірек жағдайларда компонентті өшіру ұсынылуы мүмкін, бірақ талап етілмейді, жүйеде жеткілікті резервтік мүмкіндіктер болса, компонент өшірілмей алынған жағдайда да жұмыс жалғасуы мүмкін. Осы жүйелерде ыстық ауыстыру көбінесе компьютерге жүйелі күтім жасау үшін немесе істен шыққан компонентті ауыстыру үшін қолданылады.
Қосылымдар
Қазіргі заманғы ыстық алмасу әдістерінің көпшілігі арнайы коннекторды қолданады, онда шыналар тікшелі орналасқан, соның арқасында кейбір шыналар басқаларынан бұрын қосылады. Көптеген тікшелі дизайн конструкцияларында жерге тұйықталған шыналар қалғандарынан ұзын болады, бұл сезімтал тізбектердің қосылуына жүйелік жерге сенімді қосылым жасалғанша жол бермейді. Басқа шыналардың ұзындығы бірдей болуы мүмкін, бірақ кейбір жағдайларда үш түрлі ұзындықтағы шыналар қолданылады, сонда құрылғы бірінші кезекте жерге тұйықталады, дерек желілері екінші кезекте, ал қуат үшінші кезекте қосылады – құрылғы енгізілген кезде бұл процестер тез арада жүзеге асырылады. Аталған номиналды ұзындығы бірдей шыналар механикалық төзімділік пен коннектордың енгізілу бұрышына байланысты міндетті түрде бір уақытта жанаспайды. Бұрын тікшелі шыналардың қолданылуы қымбат шешім деп есептелген, бірақ қазіргі таңдағы көптеген коннекторлар тікшелі шыналармен стандартты түрде жабдықталады; мысалы, олардың барлық заманауи Serial SCSI дискілерінде қолданылуына тап болады. Арнайы ыстық қосылым қуат коннекторының шыналары қазір 16 А дейінгі қайталанатын тұрақты ток үзіліміне төтеп бере алады және коммерциялық түрде қолжетімді. Баспалы тізбек тақталары тікелей ыстық қосылу үшін тікшелі жиектерімен жасалады, осылайша артқы панельге қосылады. Қосылу жылдамдығын дәл бақылау мүмкін болмаса да, ең нашар жағдайларды анықтауға болатын нақты шектеулер бар. 0,5 мм айырмашылығы бар тікшелі дизайн үшін ұзын және қысқа шыналардың жанасуы арасындағы уақыт 25 мс-тан 250 мс-қа дейін құрайды. Мұндай жылдамдықпен жұмыс істейтін ыстық алмасу тізбектерін жасау өте қолайлы. Ыстық алмасу коннекторы жеткілікті түрде қатты болған жағдайда, төрт бұрыштық шыналардың бірі әрқашан бірінші болып қосылады. Типтік екі қатарлы коннектор орналасуы үшін бұл төрт бұрыштық шынаны жасауға мүмкіндік береді, олар әдетте жерге тұйықталу үшін қолданылады. Бұрыштарға жақын орналасқан басқа шыналарды осы эффекттен пайда көретін функциялар үшін пайдалануға болады, мысалы, коннектор толық орналасқан кезде анықтау үшін. Бұл схемада жақсы тәжірибе көрсетілген, онда жерлер бұрыштарда, ал қуат шыналары орталыққа жақын орналасқан. Екі сенсорлық шына қарама-қарсы бұрыштарда орналасқан, сондықтан коннектор толық орналасқандығын растау үшін олардың екеуі де ұямен жанасуы керек. Қалған шыналар барлық басқа дерек сигналдары үшін қолданылады.
Сигналдық электроника
Ыстық алмастырғыш құрылғыдағы сигнал тіреуіштеріне қосылған тізбек электростатикалық разрядтан (ЭСД) қорғауға ие болуы керек. Бұл әдетте жерге және тұрақты ток қуат көзі кернеуіне қосылған шектеу диодтары арқылы жүзеге асырылады. ЭСД әсерін ыстық алмастырғыш құрылғының айналасындағы механикалық корпусты мұқият жобалау арқылы, мысалы, оны өткізгіш материалдың жұқа қабатымен жабу арқылы азайтуға болады. Бірнеше ыстық алмастырғыш құрылғыға қосылған автобустық сигналдары бар жүйелерді жобалауда ерекше сақтық қажет. Ыстық алмастырғыш құрылғы қосылғанда, оның кіріс және шығыс сигнал тіреуіштері жерге уақытша қысқа тұйықталу тудырады. Бұл сигналдардағы жер деңгейіне бейім импульстарды тудыруы мүмкін, бұл жүйедегі басқа ыстық алмастырғыш құрылғылардың жұмысын бұзуы мүмкін. Бұл мәселе SCSI дискілерінің алғашқы параллель нұсқаларында кездесетін еді. Көп қолданылатын шешімдердің бірі – автобустық сигнал тіреуіштерін тізбекті диодтармен немесе резисторлармен қорғау. Қазіргі CMOS буферлік құрылғылары ыстық алмастыру операциясы кезінде автобустық сигналдардың бұзылуын азайтатын арнайы кіріс және шығыстармен жабдықталған. Егер басқа барлық әрекеттер сәтсіз болса, ыстық алмастыру операциясы кезінде барлық құрылғылардың жұмысын тоқтатуға болады.
Ойын
Қазіргі заманғы бейнеойындар жүйелерінің көпшілігі жүйелерді өшірмей-ақ ойындар мен мультимедианы (мысалы, Blu-ray дискілерін) алмастыра алады. Алайда, ескі буындағы жүйелердің ыстық ауыстыру мүмкіндіктерін қолдауы әртүрлі болды. Мысалы, Sony PlayStation және PlayStation 2 жүйесі қосылып тұрғанда ойын дискісін шығаруға мүмкіндік берсе, Nintendo Game Boy Advance және Nintendo 64 жүйелері тоқтап, қуаты қосылып тұрғанда ойын картриджін шығарса, бұзылуы мүмкін еді. Өндірушілер мұндай амалдарға қарсы ескертуді пайдаланушы нұсқаулығында немесе ойын картриджінде жазған. Дәл осы себептен Stop 'N' Swop ойыны Banjo Kazooie сериясынан алынып тасталды деген болжам бар. Sega Genesis / Mega Drive жүйесінде, ыстық ауыстыру арқылы картридждерді алмастырып, ойынға түрлі өзгерістер (мысалы, ойыншының шексіз өмірі болуы) енгізуге кейде болады, тіпті картридждер мұндай амалдар үшін арналмаған болса да.
Пернетақталар
Ыстық ауыстыруға болатын пернетақталар пернетақтаны бөлшектемей-ақ, төлгелерді (свитчтерді) ауыстыруға мүмкіндік береді. Стандартты механикалық төлгелі пернетақталарда төлге тікелей басылымды тізбек тақтасына (PCB) дәнекерленеді. Ыстық ауыстыруға болатын пернетақталарда оның орнына ұяшық болады, ол қайта дәнекерлеусіз төлгені еркін ауыстыруға мүмкіндік береді. Ыстық ауыстыруға болатын пернетақталар сирек кездесетіндіктен, оларды көбінесе тапсырыс бойынша жасауға немесе арнайы пернетақта өндірушілерден сатып алуға болады. және Elixir. Microsoft Visual Studio C#, VB қолдауымен Edit and Continue деп аталатын ыстық ауыстыру түрін қолдайды. NET және C/C++ бағдарламаларын қателіктерді іздеу құралымен (debugger) іске қосқанда. Ыстық ауыстыру – тірі кодтаудағы негізгі әдіс, онда бағдарламалау орындалу процесінің ажырамас бөлігі болып табылады. Жалпы, SuperCollider, TidalCycles немесе Extempore сияқты тірі кодтауда қолданылатын барлық бағдарламалау тілдері ыстық ауыстыруды қолдайды. Django сияқты кейбір веб-негізгі фреймворктер модульдегі өзгерістерді анықтап, оларды дереу қайта жүктейді. Алайда, көптеген жағдайларда ыстық ауыстырумен бірдей болғанымен, бұл техникалық тұрғыдан алғанда жаңа файлға байланысты кэшті тазалау болып табылады. Бұл HTML және PHP сияқты белгілеу және бағдарламалау тілдеріне қатысты емес, себебі бұл файлдар әдетте әр пайдаланылғанда қайта интерпретацияланады. Дегенмен, кейбір CMS және басқа PHP негізделген фреймворктер (мысалы, Drupal) кэштеуді қолданады. Мұндай жағдайларда ұқсас мүмкіндіктер мен ерекшеліктер қолданылады. Ыстық ауыстыру сонымен қатар үлкен көлемдегі деректер өңделетін жүйелерді әзірлеуді жеңілдетеді, мысалы, биоинформатика алгоритмдеріндегі бүкіл геномдар.
Тауар белгілері
"HOT PLUG" термині 1992 жылдың қараша айында Core International, Inc. компаниясы үшін АҚШ-та тауар таңбасы ретінде тіркелді және 1999 жылдың мамыр айында күшін жойды.