Евгений Рудометов 
 

Несколько лет назад компания Intel предложила IT-рынку концепцию разработки и развития сверхкомпактных ноутбуков (рис. 1), получивших наименование «ультрабуки» (от англ. Ultrabook). Данная концепция предусматривает:

• использование легких цельнометаллических корпусов, что придает необходимую жесткость и прочность изделиям, а также улучшает температурные условия эксплуатации компьютерных комплектующих, 
• использование несъемных аккумуляторных батарей, что упрощает и облегчает всю конструкцию,
• применение для подсистем хранения данных накопителей SSD или гибридных накопителей,
• использование для связи скоростных вариантов Wi-Fi.

При этом настоятельно рекомендуется соблюдать следующие конструктивные и функциональные характеристики:

• толщина систем с экранами менее 14 дюймов — не более 18 мм,
• толщина систем с экранами 14 и более дюймов — не более 21 мм,
• продолжительное время автономной работы — более 5 часов для систем с центральными процессорами Intel Core 2-го поколения (Sandy Bridge) и более 8 часов для систем с Intel Core 3-го поколения (Ivy Bridge),
• быстрый выход из режима сна — менее 7 секунд,
• присутствие скоростных портов USB 3.0 или Thunderbolt,
• использование эффективных систем защиты информации и самих ультрабуков.

Рис. 1.  Эволюция характеристик ультрабуков

О выпуске соответствующих моделей сверхкомпактных ноутбуков — ультрабуков объявили все основные игроки сектора компактных мобильных компьютеров.

Не осталась в стороне от этого процесса и компания Lenovo, занимающая в настоящее время верхнюю строчку производителей компьютеров. Ее продукция хорошо известна и пользуется заслуженной популярностью.

Эта компания в классе сверхкомпактных ноутбуков предлагает ряд интересных моделей ультрабуков. Среди них Lenovo IdeaPad U410.

Комплект предоставленного для тестирования Lenovo IdeaPad U410 (4376) состоит из самого ноутбука и очень компактного блока питания. Все это помещено традиционно для моделей семейства IdeaPad в картонную коробку с ручкой.

Внешний вид и краткие технические параметры приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

Значительная часть интеллектуальной собственности компании Intel «куется» в ее научно-технических лабораториях — Intel Labs. Возглавляет Intel Labs вице-президент корпорации Джастин Раттнер (Justin Rattner). Ее подразделения расположены по всему миру. В этих подразделениях работают граждане многих стран. Сотрудники не связаны жестким подчинением с высшим руководством корпорации. В настоящее время исследовательские лаборатории находятся в более чем десятке крупных стран, расположенных в разных частях мира. В этих лабораториях трудятся около тысячи сотрудников. Они занимаются широким спектром различных разработок.

Подробности их функционирования, а также полученные результаты по вполне понятным причинам обычно не афишируется. Действительно, интеллектуальная собственность сегодня стоит больших денег.

Однако недавно завеса таинственности все-таки была приоткрыта, и компания пригласила представителей российских СМИ ознакомиться с деятельностью своего санкт-петербургского исследовательского подразделения. В мероприятии приняли участие ряд руководителей компании Intel и работающие в лаборатории специалисты.

Олег Семенов, директор по исследованиям Intel Labs St. Petersburg, в своем выступлении рассказал об организации и основных направлениях исследований, а также он сообщил о некоторых полученных результатах.

Подразделение Intel Labs в России было образовано в 2003 году в Нижнем Новгороде, в 2005 году оно переехало в Санкт-Петербург. Лаборатория Intel в Санкт-Петербурге — это целенаправленное научное подразделение Intel. Целью ее деятельности является широкий спектр научно-исследовательских работ, питающих бизнес-подразделения корпорации Intel различными научно-техническими идеями, а в некоторых случаях — и рабочими образцами.

За время существования лаборатории в Санкт-Петербурге ее сотрудниками было выполнено большое количество разнообразных научно-технических работ. Основные направления исследований:

• Методы обработки и кодирования сигналов для беспроводной связи (802.11n, 802.16e, UWB, WUSB) и 10 Gbit Ethernet (802.3 ap/an);
• Архитектура и программные инструменты для множественного радио (Multi-Radio);
• Полный цикл разработки – от идеи до прототипа.

В рамках работ, осуществляемых лабораторией в Санкт-Петербурге:

• Разработка (Wi-Fi +Wi-Max) экспериментального чипа на основе разработанного решения “Multi-Radio”,
• Обработка, сжатие видео и передача по беспроводным каналам.

О других разработках Intel Labs St. Petersburg —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Михаил Цветков технический специалист Intel в России и других странах СНГ, обратил внимание приглашенных специалистов IT и представителей СМИ на основных особенностях микроархитектуры, получившей наименование Haswell (совпадает с кодовым наименованием изделий) и являющейся основой новых процессоров.

Он отметил, что в разработке и производстве своих изделий компания Intel уже сравнительно давно использует специальную стратегию, получившую наименование Tick-Tock. Она предусматривает поэтапное внедрение нового технологического процесса, затем новой архитектуры.

В соответствии с этой стратегией в 2006 году были представлены процессоры с микроархитектурой Intel Core. На ее основе были процессоры (45 нм), в дальнейшем по микроархитектуре, получившей наименование Nehalem, были выпущены изделия линейки Nehalem (45 нм) и Westmere (32 нм).

Результатом дальнейших модернизаций микроархитектур и полупроводниковых процессов для настольных и мобильных систем были выпущены изделия с кодовыми именами Sandy Bridge, созданные на основе одноименной микроархитектуры и известные как процессоры Intel Core 2-го поколения.

С освоением следующего технологического процесса свет увидели изделия, получившие кодовое наименование Ivy Bridge (микроархитектура Sandy Bridge, 22 нм) и составившие третье поколение Intel Core.

А усовершенствовав свои предыдущие разработки, компания Intel выпустила модели  четвертого поколения Intel Core. Новинка получила наименование Haswell.

Процессоры, созданные на основе этой разработки, вышли на рынок под традиционными именами Intel Core i7, Intel Core i5, Intel Core i3.

Учитывая  высокие уровни производительности, достигнутые еще в представителях предшественника в лице изделий Ivy Bridge, в новейших моделях Haswell во главу угла инженеры поставили теперь снижение энергопотребления и теплообразования, что расширяет сферу их использования.

Необходимо отметить, что у четырехъядерных моделей со встроенными графическими средствами средней мощности на полупроводниковом кристалле согласно материалам Intel, имеющем площадь 177 кв. мм, расположены 1,4 млрд. транзисторов. При этом значительная часть полупроводниковых элементов задействованы в графических средствах. Теперь эти средства занимают уже около 30 процентов площади кремниевого кристалла, что существенно больше по сравнению с предшествующими разработками.

В следующей части  данной статьи  — о важнейших технологиях, реализованных в процессорах четвертого поколения Intel Core.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

С первого процессора, созданного в уже далеком 1971 г., призводители данных элементов, от которых в значительной степени зависят функциональные возможности компьютеров, постоянно совершенствовали свои изделия. Вводя различные нововведения, они долгое время фиксировали свои усилия в основном на росте тактовых частот. Однако со временем увеличение частот стало очень сложным из-за ряда ограничений, поэтому повышение производительности процессоров уже почти десять лет осуществляется в основном за счет увеличения числа ядер, совершенствования полупроводниковых технологических процессов (техпроцессов) и внутренней микроархитектуры.

Фактически по этому пути пошли все производители процессоров, независимо от архитектуры и конструктивных особенностей их изделий. Это, конечно, касается и компании Intel, которая уже много лет является одним из лидеров в области разработки и выпуска процессоров, а также перспективных компьютерных и полупроводниковых технологий.

В разработке и производстве своих изделий компания Intel в течение уже нескольких лет традиционно использует стратегию, получившую наименование Tick-Tock. Эта стратегия предусматривает поэтапное внедрение нового техпроцесса, а затем и новой архитектуры. При этом каждая микроархитектура перед запуском в массовое производство отрабатывается сначала на текущем техпроцессе, а потом уже новый техпроцесс отлаживается на зрелой микроархитектуре процессорных ядер.

В соответствии с этой стратегией в 2006 году были представлены процессоры с микроархитектурой Core. На ее основе были выпущены линейки процессоров Merom (техпроцесс 65 нм) и Penryn (45 нм). В дальнейшем по микроархитектуре с кодовым именем Nehalem были выпущены линейки Nehalem (45 нм) и Westmere (32 нм).

Кстати, начиная с моделей линейки Westmere, процессоры к встроенному контроллеру памяти получили еще и интегрированную графику.

Процессоры, созданные на основе указанных разработок, вышли на рынок под именами Intel Core i7, Intel Core i5, Intel Core i3, а также Intel Pentium и Intel Celeron.

Результатом дальнейших модернизаций микроархитектур и полупроводниковых процессов для настольных и мобильных систем были выпущены изделия с кодовым наименованием Sandy Bridge. Эти изделия были созданы на основе одноименной микроархитектуры и известны как процессоры Intel Core 2-го поколения.

А с освоением технологического процесса 22 нм на рынок были выпущены процессоры с кодовым именем Ivy Bridge. Эти изделия, ставшие процессорами Intel Core 3-го поколения, были формально созданы на основе модифицированной микроархитектуры Sandy Bridge.

Остается добавить, что, начиная с техпроцесса 22 нм, инженеры Intel внедрили новую технологию, предусматривающую использование нового типа транзисторов — 3-D Tri-Gate Transistor — транзисторов с трехмерной структурой затвора. Это позволило повысить плотность размещения транзисторов на полупроводниковом кристалле при обеспечении их высоких частотных и энергоэффективных параметров, а также расширить возможности процессоров.

На основе отлаженного техпроцесса 22 нм и новой микроархитектуры компанией Intel были выпущены изделия 4-го поколения Intel Core.   

О новой разработке Intel —  в следующей части  данной статьи.
   

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

В качестве примеров материнских плат с Ultra Durable 5 можно привести модели GA-Z77X-UP7, GA-Z77X-UP5 TH, GA-Z77X-UP4 TH, созданные на основе чипсета Intel Z77 Express, а также GA-X79S-UP5 WIFI и GA-X79-UP4, центральными элементами которых являются чипсеты Intel C606 и Intel X79 Express.

Основные параметры материнских плат GA-Z77X-UP7, GA-Z77X-UP5 TH, GA-Z77X-UP4 TH приведены в таблице 1.

Таблица 1. Параметры  GA-Z77X-UP7,  GA-Z77X-UP5 TH,  GA-Z77X-UP4 TH 

В дополнение к описанным нововведениям в новейших моделях материнских плат Gigabyte реализованы и другие интересные и перспективные  аппаратно-программные средства, способствующие увеличению надежности, производительности и энергоэффективности компьютерных систем. Но это темы уже других статей.
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Среди преимуществ Ultra Durable 5 следует выделить следующие основные достоинства:

• качественная элементная база,
• способность стабильно работать в условиях повышенных нагрузок, включая режимы разгона,
• оптимальный температурный режим работы элементов,
• высокая энергоэффективность,
• продолжительный срок службы изделий.

В материнских платах Gigabyte семейства Ultra Durable 5 применяются цифровые PWM-контроллеры и специализированные регуляторы напряжения PowIRstage производства компании International Rectifier. Эти контроллеры и регуляторы обеспечивают непрерывное, качественное питание ключевых компонентов системы энергопитания.  

Чтобы оценить по достоинству данное решение, необходимо напомнить, что зону питания ЦП образуют различные компоненты, основной задачей которых является обеспечение энергоснабжения процессора. При этом важнейшими из них являются:

• PWM-контроллер,
• MOSFET-драйверы,
• P- и N-канальные МОП-транзисторы,
• дроссели,
• конденсаторы,
• другие элементы схемы энергопитания ЦП.

Остается добавить, что транзистор MOSFET (он же МОП-транзистор) является одним из ключевых и самых дорогих компонентов зоны питания ЦП. Он выполняет функции специального переключателя, который управляет всем процессом преобразования, разрешая или запрещая прохождение по цепи питания электрического тока в направлении ЦП. Процедура же переключения контролируется специальным MOSFET-драйвером и PWM-контроллером.

Все указанные компоненты составляют многокомпонентное решение. Оно обеспечивает сравнительно эффективное энергопитание ЦП. Однако такое решение обладает и рядом недостатков, присущих сложным, многокомпонентным вариантам.

Об однокомпонентном решении и его преимуществах —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Увеличение толщины печатных проводников в материнских платах обеспечило улучшение ряда их свойств, например, следующих важных характеристик:

• существенное снижение температуры,
• повышение энергоэффективности,
• улучшение стабильности работы.

Как следствие, это положительно повлияло на работу всей системы компьютера. Особенно благотворно это сказалось при работе комплектующих в жестких условиях оверклокинга (от англ. overclocking — работа компьютерных компонентов на повышенных тактовых частотах).

Действительно, увеличение толщины токопроводящих слоев уменьшило потери на передачу токов высоких уровней, достигающих иногда десятков ампер.

Как известно, передачи по печатным проводникам импульсных сигналов, которые характеризуются большими значениями передаваемого электрического тока, сопровождаются значительными перепадами напряжений из-за конечной проводимости проводников.

Остается добавить, что значительные перепады напряжений негативно сказываются на стабильности работы элементов материнской платы и компьютерных комплектующих.

Кроме того, при таких передачах выделяется немало тепла, которого тем больше, чем выше сопротивление проводников. И чем больше сопротивление проводников, тем больше энергии тратится впустую.

В результате приходится увеличивать число и мощность преобразователей, а также источника питания таких цепей. А это все повышает цену компьютера и стоимость его эксплуатации.

Дополнительное улучшение в материнских платах обеспечивает увеличение и толщины слоя заземления. Это не только улучшает энергопитание, но и позволяет улучшить экранировку высокочастотных цепей, что улучшает электромагнитную совместимость элементов.

В дополнение к перечисленному, удвоенная толщина слоев меди обеспечивает более эффективное охлаждение критических участков материнской платы, в том числе от процессора и расположенных рядом с ним компонентов.

Все это позволяет без нарушения надежности значительно повысить частоту работы элементов, что характерно для режимов разгона.

Еще одним улучшением является совершенствование изоляционного материала, используемого в производстве печатных плат. В результате конструкторы повысили  защиту от влажности, что еще больше увеличило устойчивость, надежность и ресурс материнских плат.  

Учитывая дальнейшее повышение тактовых частот, что требует адекватного повышения энергопитания, конструкторы усовершенствовали и элементы преобразователей, интегрированных в архитектуру материнских плат.

Все указанные наработки конструкторы Gigabyte воплотили в своих изделиях, присвоив своей разработке очередной порядковый номер Ultra Durable: технология Ultra Durable 5.

О преимуществах и достоинствах Ultra Durable 5 —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Значительная часть технологий, внедряемых производителями материнских плат, направлена на повышение основных параметров выпускаемых ими изделий. К таким изделиям относятся:

• устойчивость,
• надежность,
• ресурс работы. 

Одной из таких перспективных разработок является технология Ultra Durable компании Gigabyte.

Со времени первого варианта Ultra Durable в архитектуре и производстве материнских плат произошли большие изменения.

Например, конструкторы отказались от традиционных для тех изделий обычных оксидных конденсаторов. Они заменили их эквивалентными моделями с твердым электролитом, надежность которых достигает 50 000 часов.

А еще конденсаторы с твердым электролитом обладают крайне низкими электрическими потерями. Это улучшает их работу в качестве фильтров.

Кроме того, низкие потери при работе конденсаторов уменьшают их теплообразование, что не только продлевает их ресурс, но и улучшает температурный режим электронных схем и снижает расход энергии.

Остается добавить, что качественные конденсаторы повышают устойчивость и надежность работы электронных схем, в составе которых используются такие элементы.

В дальнейшем конструкторы Gigabyte дополнили качественные конденсаторы с твердым диэлектриком дросселями с ферритовыми сердечниками и специальными мощными транзисторами, которые теперь стали частью локальных источников питания, интегрированных в архитектуру материнских плат.  

Необходимо отметить, что ранее в составе схем преобразователей использовались дроссели со стальными сердечниками. Однако с повышением рабочих частот, что связано с использованием современных высокопроизводительных компонентов, традиционные стальные дроссели стали плохо справляться со своими функциями.

Замена их на ферритовые дроссели обеспечила уменьшение потерь энергии и уменьшение электромагнитного излучения. Это упростило разработку компактных вариантов дизайна и увеличило надежность компьютерных систем.

Использование же специальных мощных полевых транзисторов (англ. metal-oxide-semiconductor field effect transistor, MOSFET — МОП, металл-оксид-полупроводник ), обладающих низким сопротивлением в открытом состоянии (Low RDS(on)), дополнительно уменьшила потери. Использование таких транзисторов в цепях питания позволяет повысить уровень энергосбережения, уменьшить требования к системам охлаждения транзисторов, уменьшить локальные нагревы материнской платы.

В дальнейшем модификации подверглась и сама топология печатной платы. В частности, конструкторы удвоили толщину слоя меди в слоях питания и заземления.

О улучшении характеристик материнских плат благодаря удвоению толщины слоя меди в проводниках питания и заземления —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Согласно информации компании Intel, в настоящее время разрабатываются сотни моделей ультрабуков. Более того, значительная часть выпущенных моделей уже доступна на рынке и поступила на прилавки отечественных магазинов.

Созданные в рамках концепции Intel они отличаются дизайном, функциональными возможностями, ценой. 

Следует отметить, что хотя прогнозы экспертов по поводу продаж ультрабуков в этом году оказались вполне оптимистичными, пользователи по-прежнему критикуют их чрезмерную цену.

Тем не менее, доля сверхтонких устройств на рынке портативных компьютеров продолжает неуклонно увеличиваться. По оценкам тайваньского исследовательского института Topology, в текущем году по всему миру будет продано 16,7 миллионов ультрабуков (по данным аналитического агентства ABI Research — 20 млн), что составит 8% всех поставленных на рынок ноутбуков, однако уже в 2013 году поставки ультрабуков возрастут до 31,6 миллионов единиц, что будет соответствовать доле рынка в 14,6%. А согласно прогнозам аналитической компании DisplaySearch, объемы поставок сверхтонких компьютеров вырастут с 3,4 млн. в 2011 году до 65 млн. в 2015 году.

Несмотря на сравнительно неплохие темпы увеличения рынка ультрабуков, необходимо отметить, что аналитики компании Intel более оптимистичны в своих оценках и прогнозах, предсказывая еще более высокие скорости роста продаж ультракомпактных ноутбуков.

Как утверждают многочисленные эксперты, с целью увеличения продаж производители компьютеров данного класса уже в этом, а особенно — в следующем году планируют выпускать множество самых разных моделей. При этом будут предлагаться как модели высокого класса с ценой 1000 и более долларов США, так и модели начального уровня с ценой до $700, что обеспечит постепенное увеличение доли сверхкомпактных моделей.

С целью популяризации концепции ультрабуков среди российских потребителей и поддержки своих партнеров компания Intel организует различные маркетинговые мероприятия в разных городах. Одно из них было проведено недавно в Санкт-Петербурге.

Посетители организованной Intel выставки Ultrabook Road Show смогли познакомиться с новейшими моделями ультрабуков от ведущих мировых и российских производителей, бренды которых хорошо известны в мире.

На выставке Ultrabook Road Show можно было ознакомиться с множеством самых разных моделей, отличающихся дизайном, функциональными и эксплуатационными возможностями, ценой.  

О моделях ультрабуков —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

При разработке ультрабуков создатели концепции настоятельно рекомендуют соблюдать следующие конструктивные и функциональные характеристики:

• толщина систем с экранами менее 14 дюймов — не более 18 мм,
• толщина систем с экранами более 14 дюймов — не более 21 мм,
• продолжительное время автономной работы — более 5 часов для систем с центральными процессорами Intel Core 2-го поколения (Sandy Bridge) и более 8 часов для систем с Intel Core 3-го поколения (Ivy Bridge),
• быстрый выход из режима сна — менее 7 секунд,
• присутствие скоростных портов USB 3.0 или Thunderbolt,
• использование встроенных систем эффективной защиты информации и самих ультрабуков.

В качестве же основы таких систем выступают специально разработанные для ультрамобильных решений энергоэкономичные модели процессоров Intel с низкими и ультранизкими уровнями энергопитания и с низкими уровнями тепловых пакетов (TDP).

Несмотря на эти особенности, данные элементы являются еще и относительно высокопроизводительными изделиями.

Для поддержки этих процессоров для ультрабуков разработаны сверхкомпактные платформы, основой которых послужили соответствующие чипсеты этого же производителя. Дополненные компактными вариантами компьютерных комплектующих, они обеспечивают широкий набор функциональных возможностей.  

Итак, мобильные системы, удовлетворяющие указанным выше требованиям, формируют новый класс сверхкомпактных ноутбуков, модели которых получили право именоваться «ультрабуками».

Здесь необходимо подчеркнуть, что «ультрабук» — это торговая марка, собственником которой является компания Intel. Используя этот факт, именно эта компания оценивает и сертифицирует соответствующие модели сверхкомпактных ноутбуков, созданных и выпущенных другими компаниями, предоставляя право именовать их ультрабуками.

Поддерживая концепцию Intel, связанную с объявлением и поддержкой нового класса ноутбуков, о выпуске собственных моделей сверхкомпактных, сверхлегких, высокопроизводительных ноутбуков — ультрабуков объявили все основные игроки сектора компактных мобильных компьютеров, имеющих соответствующий опыт в разработке, выпуске и обслуживании ноутбуков разного класса.

В следующей части  данной статьи рассмотрены некоторые проблемы и приведены оценки.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Поддерживая концепцию Intel, связанную с объявлением и поддержкой нового класса ноутбуков, о выпуске собственных моделей сверхкомпактных, сверхлегких, высокопроизводительных ноутбуков — ультрабуков (ultrabook) объявили все основные игроки сектора компактных мобильных компьютеров, имеющих соответствующий опыт в разработке, выпуске и обслуживании ноутбуков разного класса.

Не осталась в стороне от этого процесса и компания Lenovo, которая является вторым по величине производителем персональных компьютеров в мире. Продукция этой компании уже давно пользуется заслуженной популярностью у широкого круга корпоративных и частных пользователей.

В соответствии с новейшими тенденциями данная компания в рамках нового класса мобильных устройств предлагает несколько чрезвычайно интересных моделей.

Среди этих моделей необходимо отметить сверхкомпактный ноутбук U300s линейки IdeaPad. Его характеристики полностью удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к ультрабукам в настоящее время. Это позволяет отнести его к новому классу изделий, получившему наименование «ультрабуки», что и было сделано.

Ультрабук IdeaPad U300s выпущен в цельном алюминиевом корпусе. Это обеспечило необходимую жесткость и прочность тонкой конструкции устройства, а также улучшило температурный режим элементов, плотно размещенных в ограниченном пространстве сверхкомпактного корпуса данного изделия.

Тонкий металлический корпус помог дизайнерам и конструкторам придать данному ультрабуку весьма стильный вид. При этом у потенциальных пользователей имеется возможность выбора подходящего варианта из моделей двух доступных расцветок:

• оранжевый (верхняя и нижняя части корпуса),
• графитово-серый.

Производитель уточняет, что окраска выполнена методом электролиза, а затем подвергнута пескоструйной обработке. Это позволяет сформировать красивое, прочное, устойчивое к появлению царапин покрытие.

По словам производителя, новинка спроектирована для тех, кто следит за модой и хочет обладать стильным, и вместе с тем и высокопроизводительным устройством.

Необходимо отметить, что ультрабук IdeaPad U300s наделен ультратонким 13,3-дюймовым жидко-кристаллическим дисплеем (ЖК-дисплеем) со светодиодной подсветкой. Разрешение TN-матрицы дисплея — 1366 х 768 (HD-дисплей), соотношение сторон дисплея — 16:9, покрытие — глянцевое, яркость — достаточная, однако углы традиционно для матриц TN являются невысокими.

Данный ультрабук укомплектован, как и предусмотрено спецификациями указанного нового класса сверхкомпактных мобильных компьютерных систем, несъемным аккумулятором сравнительно высокой емкости. Этот аккумулятор размещен в корпусе устройства и полностью скрыт от глаз.

Ультрабук IdeaPad U300s cнабжен компактной акустической системой, состоящей из двух миниатюрных динамиков.

Связь же ультрабука с периферийными устройствами и компьютерными сетями осуществляется с помощью портов высокоскоростных интерфейсов, а также с помощью беспроводных средств.

В следующей части  данной статьи приведены некоторые подробности о технологиях и элементах ультрабука IdeaPad U300s, выпущенного компанией Lenovo.
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

В процессе развития компьютерных технологий крупнейшие компании IT-отрасли активно участвовали и продолжают участвовать во всех этапах разработки и выпуска перспективных решений. В результате их созидательной деятельности  увеличивается производительность и расширяются  функциональные возможности создаваемых устройств.

Нередко благодаря совместным усилиям появляются революционные технологии, которые коренным образом изменяют не только внутреннюю архитектуру изделий, но часто даже и сценарии их использования. Особенно это касается мобильных компьютерных систем, которые уже ряд лет обгоняют в своем развитии и выпуске изделия других секторов рынка IT.

В качестве иллюстрации достаточно вспомнить появление и последующее развитие Intel Centrino. Это существенно расширило коммуникационные возможности мобильных систем. Кроме того, технология Intel Centrino и созданные на ее основе системы способствовали развитию соответствующей инфраструктуры и даже всей отрасли IT, стимулируя работу ученых, инженеров, технологов разных стран.

Необходимо отметить, что это далеко не единственный случай влияния указанной компании на развитие отрасли. Можно найти еще много подобных примеров, среди которых и новые технологии, и новые компоненты, и рекомендуемые варианты решений, и даже готовые семплы.

А сравнительно недавно компания Intel выступила инициатором новой концепции развития сверхкомпактных ноутбуков. Эта концепция предусматривает максимальную унификацию решений и выполнение ряда требований к конструкции и функциональности мобильных компьютеров.

В частности, указанная концепция Intel предусматривает:

• использование легких цельнометаллических корпусов, что придает необходимую жесткость и прочность изделиям, а также улучшает температурные условия эксплуатации компьютерных комплектующих, 
• использование несъемных аккумуляторных батарей, что упрощает и облегчает всю конструкцию,
• применение для подсистем хранения данных накопителей SSD или гибридных накопителей,
• использование для связи скоростных вариантов Wi-Fi.

При этом настоятельно рекомендуется соблюдать следующие конструктивные и функциональные характеристики:

• толщина систем с экранами менее 14 дюймов — не более 18 мм,
• толщина систем с экранами более 14 дюймов — не более 21 мм,
• продолжительное время автономной работы — более 5 часов для систем с центральными процессорами Intel Core 2-го поколения (Sandy Bridge) и более 8 часов для систем с Intel Core 3-го поколения (Ivy Bridge),
• быстрый выход из режима сна — менее 7 секунд,
• присутствие скоростных портов USB 3.0 или Thunderbolt,
• использование эффективных систем защиты информации и самих ультрабуков.

В качестве же основы таких систем выступают специально разработанные для ультрамобильных решений высокопроизводительные процессоры Intel, поддержанные соответствующими чипсетами этого же производителя.     

Мобильные системы, удовлетворяющие указанным требованиям, формируют новый класс сверхкомпактных ноутбуков, модели которых получили право именоваться «ультрабуками» (от англ. ultrabook).

Согласно информации Intel, в настоящее время разрабатываются сотни моделей ультрабуков.

В следующей части  данной статьи приведены подробности, связанные с ультрабуком IdeaPad U300s, выпущенным на рынок компанией Lenovo.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид модели ноутбука MSI X340, относящегося к семейству изделий CULV и созданного на основе платформы CULV,  приведен на рис. 1.

Рис. 1. Ноутбук MSI X340

В качестве основы MSI X340 использованы энергоэкономичные модели процессора и чипсета.

Основные параметры предоставленной на тестирование модели MSI X340 приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры MSI X340 

Некоторые особенности конструкции и конфигурации изложены  в следующей части  данной статьи 
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

Производители ноутбуков продолжают выпускать сверкомпактные мобильные компьютеры, к числу которых относятся сравнительно популярные нетбуки. Основное их назначение — обеспечить выполнение основных офисных задач. При этом одной из важнейших из них является доступ к проводным и беспроводным средствам передачи информации. Именно поэтому и появился сам термин нетбук, образованный от netbook — мобильный компьютер для работы в глабальной сети — Интернете.

Однако, оценивая архитектуру и параметры нетбуков, следует учитывать что по функциональным возможностям этот класс мобильных компьютеров все-таки уступает полноразмерным ноутбукам. Причины этих отличий как объективны, так и субъективны.

Объективные причины заключаются в том, что в составе нетбуков используются сравнительно простые по архитектуре, недорогие и не очень производительные процессоры и чипсеты.

Кроме того, в составе нетбуков используются, как правило, ЖК-панели небольшого диаметра и невысокого разрешения.

Субъективные — компании Microsoft и Intel ввели ряд ограничений на параметры используемых в составе этих мобильных компьютеров платформ.

Остается добавить, что выход за эти пределы снимает ряд льгот, обеспечивающих невысокую цену моделей.

Так, например, для выпускаемых в продажу нетбуков, использующих платформы Intel и работающих под управлением OC Windows XP, рекомендованы следующие параметры:

• объем оперативной памяти — не более 1 Гбайт,
• HDD — не более 160 Гбайт (первоначально — 80 Гбайт),
• ЖК-панель должна быть не выше 10 дюймов,
• разрешение ЖК-панели — не выше 1024×600.

Превышение указанных параметров переводит устройство в более высокую категорию, где представлены ноутбуки с совсем другими элементами, параметрами и, конечно, ценами.

Тем не менее, ряд фирм превышают данные пределы и выпускают соответствующие  оригинальные устройства. Как следствие, компания Microsoft в этом случае требует переходить на операционную систему Windows Vista, обладающую бóльшей ценой и бóльшими возможностями, но и требующую и существенно бóльших ресурсов.

Отстаивая введение ограничений, специалисты Intel утверждают, что аппаратные средства нетбуков не предназначены для выполнения задач, традиционно решаемых с помощью полноразмерных устройств, например, мультимедиа.

Для заполнения ниши между сравнительно простыми мобильными устройствами, представленными различными моделями нетбуков, и полноразмерными, многофункциональными ноутбуками компания Intel предлагает развивать еще один класс мобильных систем.

Речь идет еще об одном семействе ноутбуков, формирующем особый класс изделий, для которого предложено имя CULV, соответствующая платформа нередко также называется CULV (consumer ultra-low voltage — потребительская, со сверхмалым энергопотреблением).

Основой предлагаемой Intel мобильной платформы CULV стали следующие основные компоненты:

• специальные энергоэкономичные процессоры микроархитектуры Intel Core с низкими уровнями электропитания (ULV — ultra-low voltage),
• чипсет четвертого поколения (элемент платформы Montevina),

Это семейство процессоров представлено одноядерными и двухъядерными моделями Intel Core 2 Solo и  Intel Core 2 Duo.

Данные процессоры обладают сравнительно высокой производительностью, значительно превышающей возможности процессоров семейства Intel Atom.

А их высокая энергоэкономичность и форм-фактор позволяет создавать тонкие ноутбуки.

В качестве примера такого ноутбука можно привести модель MSI X340. Эта модель относится к семейству изделий CULV и создана на основе платформы CULV.

В следующей части  данной статьи приведены внешний вид и основные характеристики ноутбука MSI Х340.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 8 
  

Итак, в дополнение к выполненным тестам можно оценить возможности MSI Wind U100 в работе и с видеофайлами.

Одним из способов такой оценки является анализ загрузки системы при воспроизведении видеофильмов. В качестве программы воспроизведения использовался Media Player Classic, ver. 6.4.9.0 с набором кодеков, ориентированных на разные стандарты, включая стандарты высокого разрешения. Источником видеоинформации выступил файл фильма «Скала», объемом 7,7 Гбайт. Параметры кодирования видео: стандарт — MPEG 4 Video (H264), разрешение — 1280х544, частота кадров — 23,98 fps. Параметры кодирования аудио: Dolby AC3, частота — 48 кГц, число каналов — 6.

Результаты указанного тестирования представлены на Рис. 9.

Рис. 9.  Загрузка CPU (ЦП) MSI Wind U100 и Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010
           при воспроизведении тестового видеофайла

В этом тесте в соответствии с особенностями архитектуры Intel Atom N270 задействованы оба логических ядра (Hyper-Threading). Это позволило компьютерной системе показать неплохие результаты в тестировании.

Итак, как следует из представленных результатов, нетбук MSI Wind U100-005RU в своих мультимедийных возможностях не уступил элитному ноутбуку, выпущенному несколько лет назад. Это позволяет сделать вывод, что благодаря быстрому прогрессу в области совершенствования полупроводниковых комплектующих и архитектуры мобильных платформ даже недорогой мобильный компьютер уже способен успешно решать не только простейшие офисные и коммуникационные задачи, но и даже многие мультимедийные.

А это означает, что несмотря на предупреждение создателей «атомной» платформы, что нетбуки, созданные на основе Intel Atom N270 и чипсета i945GSE, ориентированы исключительно для работы в Интернете, многие из моделей способны успешно справляться с более широким спектром задач. Таким образом, можно сделать вывод, что Intel Atom N270 — это явно недооцененный его создателями процессор. Но, как показала практика, это мнение не разделяют многие конструкторы конечных изделий.

Это, правда, не означает, что возможности протестированного нетбука эквивалентны современным ноутбукам, созданным на основе двуядерных процессоров, например, Intel Core 2 Duo или даже их четырехъядерных собратьев. При этом необходимо помнить, что такие компьютеры обладают немалой ценой, габаритами и весом. А для многих задач потенциала нетбука MSI Wind U100-005RU вполне достаточно, даже с учетом скромного разрешения (1024х600) встроенного LCD-дисплея и сравнительно невысокой, по современным меркам, производительности рассмотренных процессора и чипсета.

В заключение следует отметить, что нетбук MSI Wind U100-005RU действительно обладает неплохими функциональными возможностями. Данный компьютер может быть рекомендован для пользователей, которые нуждаются в недорогом, ультакомпактном, мобильном усройстве для решения широкого спектра задач.

Нетбук MSI Wind U100-005RU был предоставлен московским офисом MSI 
    

>>    Часть 1  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 7 
  

Скриншоты результатов сравнительного тестирования нетбука MSI Wind U100 и субноутбука Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010 представлены на Рис. 7 и Рис. 8.

Рис. 7.  Результаты тестирования MSI Wind U100

Рис. 8.  Результаты тестирования Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010

Полученные результаты тестирования демонстрируют высокую производительность нетбука MSI Wind U100, практически не уступающую дорогому и когда-то элитному Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010.

В дополнение к выполненным тестам можно оценить возможности MSI Wind U100 и в работе с видеофайлами.

Результаты оценки производительности нетбука MSI Wind U100 варианта U100-005RU —  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 9  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 6 
  

Тестирование

В качестве эталонного устройства использовался ультракомпактный ноутбук (субноутбук) Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010.

Разработанный за несколько лет до MSI Wind U100-005RU этот субноутбук относился к  элитным устройствам и стоил около трех тысяч долларов США. Этот ноутбук, хотя и построен на процессоре с меньшей тактовой частотой (но с большим кэшем и с иной архитектурой ядра), весьма близок по весу и габаритам к нетбуку MSI Wind U100-005RU.

Итак, в состав субноутбука Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010 входят следующие компоненты:

• Материнская плата FUJITSU FJNB189 (процессорная шина 400 МГц, чипсет Intel 855GME со встроенной графической подсистемой и ICH4M),
• Intel Pentium M ULV 733 (частота ядра 1.10 ГГц, 2048 Кбайт кэш-памяти L2, тактовая частота процессорной шины 100 МГц, что обеспечивает передачу данных с частотой 400 МГц),
• Встроенная панель LCD 10,6” WSXGA (1280 x 768),
• Накопитель на жестких 2,5-дюймовых магнитных дисках HDD Seagate 160 Гбайт (после модернизации),
• Модули оперативной памяти DDR333 SDRAM объемом 1 Гбайт (после модернизации),
• Видеоадаптер, представленный средствами встроенной графики чипсета Intel 855GME,
• Оптический дисковод MATSHITA UJDA755 DVD/CDRW,
• Операционная система Microsoft Windows XP Professional.

В состав нетбука MSI Wind U100 входят следующие компоненты:

• Материнская плата MSI (чипсет Intel 945GSE со встроенной графической подсистемой и ICH7M),
• Intel Atom N270 (частота ядра 1.6 ГГц, 512 Кбайт кэш-памяти L2, тактовая частота процессорной шины 133 МГц, что обеспечивает передачу данных с частотой 533 МГц, поддержка Hyper-Threading Technology),
• Встроенная панель LCD 10″, 1024×600,
• Накопитель на жестких 2,5-дюймовых магнитных дисках HDD 80 Гбайт,
• Модули оперативной памяти DDR2 667 SDRAM объемом 1 Гбайт,
• Видеоадаптер, представленный средствами встроенной графики чипсета Intel 945GSE,
• Операционная система Microsoft Windows XP Home Edition.

В качестве программных средств оценки скоростных параметров в широком спектре задач были использованы специализированные тесты популярных пакетов PCMark05 и SiSoftware Sandra 2004. Полученные результаты сравнительного тестирования нетбука MSI Wind U100 и субноутбука Fujitsu Siemens LIFEBOOK P7010 представлены в Таблице 3, Таблице 4, а также на Рис. 7 и Рис. 8.

Таблица 3. Результаты PCMark05 

Таблица 4. Результаты SiSoftware Sandra  

Скриншоты результатов тестирования —  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 8  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Нетбук MSI

В настоящее время на рынке доступны уже большое количество моделей нетбуков разных производителей. Выпущенные  устройства отличаются:

• архитектурой,
• комплектующими,
• производительностью,
• рядом функциональных  возможностей.

Наибольшее распространение получили модели, созданные на основе одноядерных моделей “атомных процессоров”. 

В качестве примера удачной модели можно привести  нетбук MSI Wind U100 (Wind — ветер), разработанный и выпущенной компанией MSI (MICRO-STAR INT’L CO., LTD).

Параметры и особенности

Внешний вид нетбука MSI Wind U100 представлен на Рис. 3.

Рис. 3.  Нетбук MSI Wind U100

В качестве основы нетбука MSI Wind U100 были использованы описанные выше энергоэкономичные процессор Intel Atom N270 и чипсет Intel 945GSE. Функциональные возможности и конструктив процессора и чипсета предоставляют возможность  минимизировать размеры материнской платы, а также упростить систему охлаждения. Это позволило MSI создать компактный мобильный компьютер, размеры которого определяются в основном размерами дисплейной панели.

На Рис. 4 показаны разъемы нетбука MSI Wind U100

Рис. 4.  Разъемы нетбука MSI Wind U100

Основные параметры нетбука MSI Wind U100 —  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Чипсет

Для поддержки своего энергоэкономичного процессора Intel Atom N270 компания Intel выпустила соответствующий чипсет Intel 945GSE Express (i945GSE).

Этот чипсет был ранее известен под кодовым названием Calistoga. Он является, по сути, упрощенным вариантом известного набора i945G, созданного за несколько лет до этого для настольных систем.

Указанный мобильный чипсет, как и его прототип, имеет встроенное графическое ядро Intel GMA950 c поддержкой аппаратного ускорения видео стандартов высокого разрешения. Однако по сравнению с i945G он отличается существенно более низким энергопотреблением.

Состоит чипсет i945GSE традиционно из двух микросхем: Graphics Memory Controller Hub и I/O Controller Hub.

Компонента Graphics Memory Controller Hub (GMCH), представленная микросхемой 82945GSE (QG82945GSE, 998 µFC-BGA, 27 x 27 mm), управляет основными традиционными подсистемами через соответствующие интерфейсы: процессора (FSB), оперативной памяти (System Memory Interface), графических средств (Graphics Interface) и второй компоненты чипсета через (Direct Media Interface).

Микросхема GMCH поддерживает тактовые частоты 133 и 166 МГц процессорной шины Front Side Bus (FSB), что обеспечивает скорость передачи данных по этой шине с частотами 533 и 667 МГц (QPB).

GMCH имеет одноканальный встроенный контроллер памяти DDR2 SDRAM 400/533 МГц (non-ECC). Оперативная память может быть представлена как модулями SODIMM, так и микросхемами памяти на материнской плате, а также их комбинацией. Максимальный объем — 2 Гбайт. Максимальная полоса частот — 4,2 Гбайт/с.

Интегрированные графические средства основаны на архитектуре GMA 950 и работают на частотах 166 МГц (Render Clock) и 200 МГц (Display Clock). Имеет встроенные средства аппаратного ускорения видео стандартов HD, включая форматы 720p и 1080i.

Вторая компонента I/O Controller Hub седьмой версии (ICH7-M) создана специально для мобильных систем. Она представлена микросхемой 82801GBM (NH82801GBM, 652 µ-BGA, 31 x 31 mm). Поддерживает традиционные интерфейсы и предусматривает подключение большого числа устройств, максимальное число которых может достигать: 2 SATA HDD (до 150 Мбайт/с), 1 PATA (IDE), 8 USB 2.0 (Hi-Speed, до 480 Мбит/с), 4 PCI Express х1 или 1 PCI Express х4, 6 PCI (32/33) и т. п. Поддерживает 10/100 LAN, LPC, Intel High Definition Audio и т. п.

Чипсет отличается очень низким энергопотреблением. Максимальное значение (TDP) соответствует уровню 9,3 Вт (6 Вт — TDP GMCH и 3,3 Вт — TDP ICH7-M).

Структура мобильного компьютера с чипсетом i945GSE представлена на Рис. 2.

Рис. 2.  Структура мобильного компьютера с чипсетом i945GSE 

В следующей части  данной статьи описан нетбук MSI Wind U100-005RU, созданный на основе описанных энергоэкономичных процессора и чепсета. 
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, процессор Intel Atom N270 был специально создан по замыслу его разработчиков специально для мобильных устройств, ориентированных на работу в Интернете.

Основой новой архитектуры ядра послужили ранее созданные структуры процессорных чипов.

С целью повышения энергоэффективности и уменьшения площади полупроводникового кристалла архитектура “атомного” процессора по сравнению со своими прототипами была сильно переработана. Были упрощены вычислительные цепи, уменьшены объемы кэш-памяти, модифицированы элементы управления процессорной шиной и т. п.

В результате реализованных новаций, а также благодаря применению совремнного технологического процесса, оперирующего элементами 45 нм, Intel Atom N270 имеет размеры на 60% меньше (22 х 22 мм), чем процессоры, используемые в обычных ноутбуках (35х35 мм). Благодаря этому он занимает намного меньше места на системной плате, что позволяет создавать более компактные мобильные устройства.

Повысилась и энергоэкономичность процессора. Этому способствовали реализованные технологии энергосбережения. Так например, технология Intel Enhanced Deeper Sleep (C4/C4E)  экономит питание системы, перемещая данные кэша в системную память во время отсутствия активности с целью снижения энергопотребления и увеличения времени автономной работы. Усовершенствованная технология Enhanced Intel SpeedStep предусматривает наличие нескольких точек переключения тактовой частоты и напряжения питания (0.9–1.1625 В), что обеспечивают гибкость управления для оптимизации энергопотребления и производительности. В результате производительность оптимально соответствует требованиям приложений.

Системная шина с оптимизированным энергопотреблением максимально сокращает мощность, необходимую для передачи данных на процессор, обеспечивая уменьшение энергопотребления и продлевая время автономной работы без снижения производительности.

Более эффективная структура кэш-памяти и шины обеспечивает более высокую производительность, быстродействие и энергосбережение. А расширенная система предварительной доставки данных и улучшенный диспетчер доступа к реестрам прогнозируют запросы процессора к данным и сохраняют информацию в кэш-памяти второго уровня, повышая производительность за счет того, что процессор получает данные быстрее.

Остается отметить, что благодаря внедрению всех инноваций достигнута очень низкая рабочая мощность: TDP — 2,5 Вт, среднее энергопотребление — 0,6 Вт. Это позволяет создавать более тонкие и легкие ноутбуки благодаря сниженным требованиям к охлаждению.

Кстати, кроме процессора модели N270 в линейке Intel Atom присутствуют еще более компактные и экономичные представители. Речь идет о моделях пятисотой серии с энергопотреблением в режиме бездействия 80-110 мВт и TDP равным 0,65-2,4 Вт. Но они ориентированы на использование в еще более компактных мобильных устройствах класса MID, идущих на смену существующим КПК.

Внешний вид микросхем процессора и чипсета представлены на Рис. 1.

Рис. 1.  Процессор (слева) и микросхема чипсета (справа)

В следующей части  данной статьи приведены особенности чипсета, созданного для поддержки “атомного” процессора
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

Среди пользователей обширного семейства мобильных компьютеров определенную популярность завоевали мобильные компактные модели сравнительно невысокого веса, а главное — цены.

Данный класс компактных устройств получил наименование «нетбуки».

Основное назначение данных мобильных компьютеров — обеспечить выполнение основных офисных задач, важнейшей из которых является доступ к проводным и беспроводным средствам передачи информации. Отсюда и название: netbook — мобильный компьютер для работы в глобальной сети — Интернете.

Что же касается мультимедийных функций, то для этого класса устройств они являются вторичными.

Более того, разработчики новой платформы ультрамобильных компьютеров специально подчеркивают, что основной задачей является именно доступ в Интернет, а совсем не мультимедиа. Объясняют они это, прежде всего, сравнительно невысокой производительностью используемых энергоэкономичных процессоров, а также невысокими скоростными параметрами остальных компонентов.

Необходимо отметить, что существует несколько претендентов на роль центрального процессора. Однако приоритетным процессором для новых компьютеров стал специально созданный компанией Intel процессор перспективной линейки Atom.

Итак, основой нетбуков послужили энергоэкономичные процессоры и чипсеты. Здесь под энергономичностью понимается производительность в расчете на один ватт потребляемой энергии.

Необходимо отметить, что существует несколько претендентов на роль центрального процессора.

Действительно, в платформах нетбуков используются разные процесоры разных производителей, например, таких фирм как Intel, VIA и AMD.

А еще на роль поставщиков претендует известная компания NVIDIA.

Есть и альтернативные варианты мобильных компьютеров, претендующих на тот же сектор, но созданных на основе процессоров с архитектурой и системой команд ARM.  

Однако главными претендантами на эту роль являются процессоры перспективной линейки Intel Atom и поддерживающих их чипсетов.

Основные элементы платформы

 
Процессор

В качестве примера процессоров, созданных для платформ нетбуков, можно привести одну из первых моделей процессоров из линейки Intel Atom, получившая наименование N270.

Основные характеристики этой модели представлены в Таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры процессора Intel Atom N270  

Архитектурные особенности “атомного” процессора приведены  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 8 
  

Рассматривая описанные выше архитектурные особенности платформы Montevino, необходимо отметить, что подобно всем предшественницам, данная платформа Centrino 2 (Intel Centrino 2) определяется тремя ключевыми компонентами.

Этими ключевыми компонентами являются:

• Процессор компании Intel,
• Чипсет компании Intel, 
• Сетевые контроллеры компании Intel.

По определению производителя этих компонентов и держателя бренда Centrino 2 это должны быть:

• Процессор Intel Core 2 Duo, выпущенный с применением 45-нанометровой производственной технологии,
• Набор микросхем Intel 45 Express, созданный для мобильных персональных компьютеров,
• Беспроводной сетевой адаптер Intel Wi-Fi Link серии 5000,
• Гигабитный сетевой адаптер Intel 82567.

В составе платформы Centrino 2 используются еще ряд дополнительных продуктов и функциональных возможностей, повышающих возможности мобильных компьютеров.

В качестве примера можно привести опциональный модуль Intel Turbo Memory емкостью 2 Гбайт.

Этот модуль обеспечивает:

• повышение производительности,
• ускорение загрузки,
• увеличение времени автономной работы.

Данный опциональный модуль позволяет повысить производительность системы и одновременно существенно сократить энергопотребление.

Переключение графического режима является очередная опциональной возможностью для ноутбуков на базе процессорной технологии Centrino 2. Данная опциональная возможность позволяет пользователям переключаться между энергоэкономичной встроенной графической системой и видеокартой на дискретных элементах.

Первая из них интегрирована в чипсет и обеспечивает длительное время автономной работы.

Вторая подсистема видеосредств, представленная дискретной видеокартой, обеспечивает более высокую производительность системной 3D-графики.

В результате такого выбора пользователи могут пользоваться преимуществами каждого из этих двух подходов.

В заключение следует отметить, что и на этой платформе прогресс, конечно, не остановился.

Следующая мобильная платформа — Calpella. Основа данной платформы — процессор микроархитектуры Nehalem. Остается добавить, что очередная мобильная платформа — это еще большая производительность для ноутбуков при обеспечении высокой энергоэкономичности основных компонентов, являющейся залогом длительной работы в автономном режиме. 
    

>>    Часть 1  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 7 
  

Платформа Montevino

Пятая платформа Centrino, созданная для мобильных систем, получила наименование Montevino. Она увидела свет в середине 2008 года и сразу стала востребованной и популярной у производителей ноутбуков.

Отличия новой платформы ее предшественников в лице Santa Rosa и Santa Rosa Refresh представлены на Рис. 7.   

Рис. 7.  Основные параметры платформ Santa Rosa, Santa Rosa Refresh и Montevino

На момент объявления платформы Montevino ее основой стали чипсеты

• Intel PM45 (iPM45),
• Intel GM45 (iGM45).

Здесь следует отметить, что iPM45 требует внешних видеосредств, а iGM45 обладает встроенной видеографикой. Архитектура мобильной системы, созданной на основе Montevino, представлена на Рис. 8.

Рис. 8.  Архитектура мобильной системы, созданной на основе Montevino 

Что интересно, разработчики Intel решили для компьютеров на платформе Montevino использовать модифицированный бренд Centrino. Этот модифицированный бренд получил наименование Centrino 2.

Остальные характеристики платформы Montevino приведены  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 9  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4
  

Однако корпорация Intel не собиралась почивать на лаврах, и сравнительно быстро на свет появился еще более совершенный процессор — Intel Core 2 Duo, построенный на ядре Merom.

Этот процессор обладает не только большей производительностью и энергоэкономичностью по сравнению с предшественником, но и поддерживает 64-разрядные вычисления.

Платформа Napa — Napa Refresh (Рис. 5), по сути, осталась неизменной и сохранила бренд Intel Centrino (предполагалось использовать бренд Intel Centrino Duo для систем с двуядерными процессорами), в популяризацию которого корпорация Intel вложила несколько сот миллионов долларов США.

Рис. 5.  Основные параметры платформ Napa и Napa Refresh

Платформа Santa Rosa

Для поддержки новых процессоров в мае 2007 года вышла следующая — четвертая мобильная платформа с брендом Centrino. Эта платформа получила наименование Santa Rosa. Она вобрала в себя все достижения предыдущих разработок и позволила реализовать новые перспективные технологии.

Платформа Santa Rosa в момент своего появления была сразу ориентирована на  мобильный вариант двухъядерного Intel Core 2 Duo (Merom), поддержанный соответствующими мобильными чипсетами линейки i965, ранее известными как Crestline. Их основой стали, как и в предыдущем случае, соответствующие наборы для настольных систем с той же нумерацией.

Для мобильных решений были выпущены два чипсета, получившие наименования Mobile Intel GM965 Express Chipset (iGM965) и Mobile Intel PM965 Express Chipset (iPM965). Каждый из них представлен двумя компонентами. Первая представлена микросхемой GMCH или MCH, вторая – микросхемой ICH8M или ее расширенным вариантом ICH8M Enhanced (ICH8M-E).

Чипсет iGM965 имеет в своем составе компоненту GMCH со сравнительно мощным интегрированным графическим ядром Mobile Intel Graphics Media Accelerator X3100 (Intel GMA X31000). Архитектура этого ядра является развитием соответствующей разработки, использованной в наборе iGM965 для настольных систем и получившей наименование Intel Graphics Media Accelerator X3000 (Intel GMA X3000).

Остается отметить, что встроенные графические средства  Intel GMA X3100 обеспечивают без использования промежуточных графических контроллеров вывод видеоизображения либо на встроенную в состав ноутбука жидко-кристаллическую панель (ЖК, LCD), либо на внешний монитор.

Альтернативный чипсет iPM965 более прост по своей архитектуре и соответственно обладает меньшей ценой. Однако для работы со средствами отображения информации  он требует наличия внешнего графического адаптера, обеспечивающего необходимую подготовку выводимой видеоинформации. 

Подробности параметров платформы Santa Rosa приведены  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 6 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Платформа Napa

Третье поколение появилось в начале 2006 года после выпуска нового процессора, построенного на основе принципиально нового ядра. Разработка получила наименование Yonah, а двуядерный процессор — Intel Core Duo. Был выпущен и одноядерный вариант — Intel Core Solo. Платформа, построенная на основе мобильного чипсета i945 (Рис. 4) со встроенной графикой Intel GMA 950, получила наименование Napa. Она сохранила все достоинства предыдущей разработки, обеспечив рост производительности и повышение экономичности в соответствии с критерием «производительность на ватт». Из новых параметров следует отметить повышение частоты процессорной шины и памяти до 667 МГц с одновременным внедрением более совершенных технологий энергосбережения.

Основой новой платформы стали чипсеты семейства Intel 945 (i945), представленного тремя версиями:

• i945GM,
• i945PM,
• i945GMS.

К этому же семейству относится и i940GML.

Чипсет i945GM является самым мощным представителем из мобильных наборов i945. Он поддерживает все процессоры семейства Intel Pentium M/Celeron M, а также одноядерные и двухъядерные модели процессоров.

Кроме того, чипсет поддерживает: частоты процессорной шины 533 и 667 МГц, встроенную графику Intel GMA 950, внешний видеоадаптер PCI Express x16, один или два канала DDR2 533/667 с максимальным объемом памяти 4 Гбайт.

Чипсет i945PM не имеет встроенных графических средств, но предусматривает наличие внешнего видеоадаптера PCI Express x16. Остальные параметры совпадают с i945GM.

Чипсет i915GMS специально разработан для ноутбуков малого форм-фактора, рассчитанного на энергоэкономичные модели мобильных процессоров.

Остается добавить, что для управления периферийными устройствами в базовых комплектах перечисленных моделей мобильного чипсета i945 предусмотрено использование компонента ICH7-M. Он поддерживает работу двух портов Serial ATA-150 и одного порта Parallel ATA-100, до восьми портов USB 2.0, аудиосистемы Intel High Definition Audio (Azalia) и AC’97 2.3 (до трех кодеков), 10/100 Mbit Ethernet LAN, 7 PCI и 4 PCI Express x1 для карт расширений, и т. п. Кроме того, поддерживаются технологии энергосбережения, включая технологию Intel Display Power Saving Technology.

Оценивая функциональные возможности чипсета i945, необходимо отметить поддержку беспроводного способа подключения к сети для скоростной передачи данных. Это нашло свое воплощение в следующей версии технологии Intel Centrino.

Рис. 4.  Архитектура мобильного компьютера с чипсетом i945GM

Одновременно с семейством чипсета i945 для мобильных компьютеров, как и ранее в случае i915, был объявлен и выпущен набор микросхем системной логики Intel 940GML Express (i940GML). Этот сравнительно недорогой чипсет оптимизирован для использования с процессорами низкого и сверхнизкого напряжение питания.

Остальные характеристики платформы Napa и появление следующей приведены  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Все приведенные функции, впервые были реализованы в настольных системах, созданных на основе моделей семейства настольного набора микросхем системной логики аналогичного наименования — i915, а также настольного чипсета i925. Теперь эти же возможности реализованы и средствами нового высокопроизводительного мобильного чипсета i915 (Рис. 3), представленного тремя версиями:

• i915GM,
• i915PM,
• i915GMS.

Структура мобильного компьютера с чипсетом i915GM представлена на рис. 3

Рис. 3.  Архитектура мобильного компьютера с чипсетом i915GM

Чипсет i915PM не имеет встроенных графических средств, но предусматривает возможность подкдючения внешнего видеоадаптера PCI Express x16. Он поддерживает процессоры Intel Pentium M, Intel Pentium M (LV), Intel Pentium M (ULV), Intel Celeron M, Intel Celeron M (ULV) с процессорной шиной 533 или 400 МГц и один или два канала DDR2 333/400/533.

Чипсет i915GMS специально разработан для ноутбуков малого форм-фактора, рассчитанного на энергоэкономичные модели процессоров Intel Pentium M (LV), Intel Pentium M (ULV), Intel Celeron M (ULV). Он имеет встроенные средства Intel GMA 900 с производительностью в 1,4 раза больше i855GME (следует обратить внимание, что у i915GM — в 2 раза). Кроме того, чипсет i915GMS поддерживает шину только 400 МГц (у i915GM — и 400 МГц, и 533 МГц) и только один канал памяти DDR2 400 МГц (у i915GM — и DDR2 400, и DDR2 533).

Остается добавить, что для управления периферийными устройствами в базовых комплектах перечисленных моделей мобильного чипсета i915 предусмотрено использование компонента ICH6-M. Он поддерживает работу двух портов Serial ATA-150 и одного порта Parallel ATA-100, до восьми портов USB 2.0, аудиосистемы Intel High Definition Audio (Azalia) и AC’97 2.3 (до трех кодеков), 10/100 Mbit Ethernet LAN, шины PCI и PCI Express x1 для карт расширений и т. п. Кроме того, поддерживаются технологии энергосбережения, включая технологию Intel Display Power Saving Technology 2 (Intel DPST 2), обеспечивающую снижение энергопотребления LCD-дисплеев. Встроенные видеосредства предоставляют возможность просмотра двух независимых изображений при подключении внешнего монитора или панели к ноутбуку.

Оценивая функциональные возможности чипсета i915, необходимо отметить поддержку беспроводного способа подключения к сети для скоростной передачи данных. Это нашло свое воплощение в новой версии технологии Intel Centrino.

Одновременно с семейством чипсета i915 для мобильных компьютеров в рамках платформы Sonoma был объявлен и выпущен набор микросхем системной логики Intel 910GML Express (i910GML). Этот сравнительно недорогой чипсет оптимизирован для использования с процессорами Intel Celeron M и Intel Celeron M Ultra Low Voltage (ULV — сверхнизкое напряжение питания).

Дальнейшее совершенствование процессоров и чипсетов потребовало внесения соответствующих корректив и в архитектуру систем.

В следующей части  данной статьи описаны особенности платформы Napa — третьей платформы Centrino. 
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Рассматривая особенности перечисленных чипсетов, необходимо отметить, что при использовании в мобильном компьютере модулей оперативной памяти типа DDR 333 интегрированное графическое решение i855GME демонстрирует более высокую производительность, чем графическое решение в i855GM. В чипсете i855GME использован встроенный 32-разрядный 3D/2D графический адаптер с частотой до 250 МГц, бикубической фильтрацией, Video Mixer Rendering или разъем AGP 4X (для установки внешнего графического адаптера).

Среди перспективных энергосберегающих технологий следует отметить технологию Intel Display Power Saving Technology (Intel DPST). Применение этой технологии позволяет снизить энергопотребление жидкокристаллической панели дисплея до 25%. Это достигается рядом встроенных в видеосредства функций, например, за счет снижения частоты графического ядра при работе от батарей. Кроме того, имеется возможность автоматического анализа выводимого изображения и уровня окружающей освещенности. По результатам анализа аппаратно-программные средства, основу которых составляет чипсет, осуществляют автоподстройку яркости экрана без существенного снижения качества выводимого изображения, но при экономии энергии автономного энергопитания. 

Рис. 2.  Архитектура мобильного компьютера с чипсетом i855GME

Однако сравнительно скоро процессор с ядром Banias сменило новое изделие Intel, основой которого послужило ядро Dothan, являющееся модификацией Banias. Новое ядро было создано по технологии 90 нм.

В результате появления нового процессора платформа Carmel получила дальнейшее развитие. Однако она не могла обеспечить реализацию всех достоинств нового процессора, сохранившего, кстати, наименование Intel Pentium M.

Платформа Sonoma

В 2005 году была разработана платформа Sonoma, которая стала вторым вопрощением Centrino. Эта платформа определяет референс-дизайн мобильных систем. Ее основой стал чипсет с кодовым наименованием Alviso, получивший в дальнейшем наименование Alviso Mobile Intel 915 Express (далее i915).

В платформе Sonoma и чипсете i915 нашли воплощение перспективные разработки, уже проверенные в настольных системах, созданных на основе настольных чипсетов семейства аналогичного наименования.

Прежде всего, это реализованные для мобильных решений поддержка:

• двух- или одноканальных подсистем памяти DDR2 400/533 с полосой пропускания до 8,5 Гбайт и общим объемом до 2 Гбайт;
• внешних видеоадаптеров, подключаемых посредством шины PCI-Express x16 с пропускной способностью по 4 Мбайт в оба направления (8 Гбайт против чуть более 2 Гбайт у AGP 8X),
• средств встроенной графики Intel Graphics Media Accelerator 900 (Intel GMA 900) с двукратной производительностью ядра Extreme Graphics 2, использованного в аналогичных средствах чипсетов семейства i855.

Для управления вводом/выводом использованы шина PCI Express x1 для карт расширений, обеспечивающая в два раза большую пропускную способность по сравнению с традиционной PCI, а также интерфейс Serial ATA для накопителей, технологии AC’97 2.3 и Intel High Definition Audio (32 бит, до 192 кГц, восьмиканальный звук стандарта 7.1, технологии Dolby) и т. п.

Остальные особенности платформы Sonoma —  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

По оценкам аналитиков IDC доля рост рынка мобильных ПК сохраняет высокие темпы. Уже в 2010 году свыше 50% всех продаваемых в ЕМЕА компьютеров - мобильные устройства. Среди которых основная доля - ноутбуки традиционных форматов.

Развитие российского компьютерного рынка представлено на Рис. 1.

Рис. 1.  Развитие российского компьютерного рынка

Оценивая темпы развития рынка мобильных устройств, необходимо отметить, что успех ноутбуков в первую очередь объясняется быстрым развитием полупроводниковых технологий и микроархитектуры процессорных ядер. Появление более совершенных моделей центральных процессоров позволяет снижать энергопотребление и увеличивать скорость обработки информации, которая долгое время определялась в основном тактовыми стотами процессора.

Однако в результате быстрой эволюции полупроводниковых технологий рост частоты перестал быть основной целью конструкторов мобильных изделий. Вместо этого критерием стала «производительность на ватт» затраченной энергии. Смена критерия потребовала переработки внутренних структур основных микросхем. Для их поддержки были внесены соответствующие изменения и в архитектуру платформенных решений. Концентратом реализованных  изменений стала технология Intel Centrino, прошедшая вместе с эволюцией мобильных платформ несколько стадий.

Платформа Carmel

Первое поколение решений, основанных на новых принципах, появилось вместе  с бендом Intel Centrino в 2003 году. Здесь следует напомнить, что соответствующий логотип допустимо было ставить только на те изделия, в которых были установлены:

• процессор Intel Pentium M (ядро Banias),
• чипсет линейки i855 (Рис. 2),
• модуль беспроводной передачи данных Wi-Fi от Intel.

Платформа для таких ноутбуков получила наименование Carmel.

Чипсет Intel 855 (i855) представлен тремя вариантами. По аналогии со своим предшественником i852 они получили следующие наименования:

• i855GME,
• i855GM,
• i855PM.

Первый, самый мощный вариант чипсета имеет встроенные графические средства и предусматривает поддержку внешнего видеоадаптера AGP 4X. Он поддерживает процессорную шину с частотой передачи данных 400 МГц, оперативную память типа DDR 333/266/200 с общим объемом до 2 Гбайт.

Второй вариант чипсета имеет встроенные графические средства и не предусматривает поддержку внешнего видеоадаптера. Этот чипсет также поддерживает процессорную шину с частотой 400 МГц, оперативную память типа DDR 200/266, объемом до 2 Гбайт.

Третий вариант чипсета уже не имеет встроенных графических средства, но предусматривает поддержку внешнего видеоадаптера AGP 4X. Поддерживает процессорную шину с частотой 400 МГц, память типа DDR 333/266/200, объемом до 2 Гбайт.

Остальные особенности платформы Carmel и появление следующей —  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 7 
  

Несмотря на все достоинства уже созданных мобильных решений, корпорация Intel не собиралась почивать на лаврах. На смену ранее использованных процессоров появился еще более совершенный процессор — Intel Core 2 Duo, построенный на ядре Merom. Этот процессор получил еще большую производительность, энергоэкономичность и поддержку 64-разрядных вычислений. Это потребовало соответствующих изменений. Платформа Napa — Napa Refresh, по сути, осталась неизменной и сохранила бренд Intel Centrino, в популяризацию которого корпорация Intel вложила несколько сот миллионов долларов США.

В мае 2007 года вышла в свет мобильная платформа Santa Rosa, вобравшая в себя все достижения предыдущих разработок и позволившая реализовать новые перспективные технологии, включая следующее поколение Intel Centrino.

Данная платформа рассчитана на мобильный вариант двухъядерного  Intel Core 2 Duo (Merom), поддержанный соответствующими мобильными чипсетами линейки Intel 965 (i965), ранее известными как Crestline. Их основой стали, как и в предыдущем случае, соответствующие наборы для настольных систем с той же нумерацией. Для мобильных решений были выпущены два чипсета, получившие наименования Mobile Intel GM965 Express Chipset (iGM965) и Mobile Intel PM965 Express Chipset (iPM965). Каждый из них традиционно состоит из двух компонентов. Первая представлена микросхемой GMCH или MCH, вторая – микросхемой ICH8M или ее расширенным вариантом ICH8M Enhanced (ICH8M-E).

Чипсет iGM965 имеет в своем составе компоненту GMCH со сравнительно мощным интегрированным графическим ядром Mobile Intel Graphics Media Accelerator X3100 (Intel GMA X3100). Архитектура этого ядра является развитием соответствующей разработки, использованной в наборе iGM965 для настольных систем и получившей наименование Intel Graphics Media Accelerator X3000 (Intel GMA X3000). Остается отметить, что встроенные графические средства  Intel GMA X3100 обеспечивают без использования промежуточных графических контроллеров вывод высококачественного видеоизображения либо на встроенную в состав ноутбука жидко-кристаллическую панель (ЖК, LCD), либо на внешний монитор.

Альтернативный чипсет iPM965 более прост по своей архитектуре и соответственно обладает меньшей ценой. Однако для работы со средствами отображения информации  он требует наличия внешнего графического адаптера, обеспечивающего необходимую подготовку выводимой видеоинформации.

Значительной доработке подверглись и остальные компоненты системы, архитектура которой приведена на Рис. 6.

Рис. 6.  Архитектура мобильной системы, созданной на основе Santa Rosa

В результате проведенных модификаций мобильной платформы значительно улучшились технические параметры мобильной системы. Например, частота процессорной шины в платформе получила новое значение — 800 МГц, что на 20% больше предыдущего показателя 667 МГц. Это обеспечило существенный рост производительности процессоров Intel Core 2 Duo, а, следовательно, и всей мобильной компьютерной системы. Кстати, при большой загрузке одного из ядер процессора возможно десятипроцентное увеличение частоты его работы (технология Intel Dynamic Acceleration) при соблюдении общего теплового баланса  (TDP – Thermal Design Power) в допустимых пределах.

В следующей части  данной статьи рассмотрены основные характеристики платформы. 
    

>>    Часть 9  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 6 
  

Оценивая функциональные возможности семейства мобильных чипсетов i945, необходимо отметить, как и у их предшественников в лице семейств i855 и i915, поддержку беспроводного способа подключения к сети для скоростной передачи данных.

Эта поддержка нашла свое воплощение в следующей версии технологии Intel Centrino.

Одновременно с семейством чипсета i945 для мобильных компьютеров, как и ранее в случае i915, был объявлен и выпущен набор микросхем системной логики Intel 940GML Express (i940GML). Этот сравнительно недорогой чипсет оптимизирован для использования с процессорами низкого и сверхнизкого напряжение питания.

Основные параметры семейства чипсетов i945 и i940 представлены в табл. 2.

Таблица 2. Основные параметры семейства мобильных чипсетов i945 и i940

В следующей части  данной статьи рассмотрены следующие варианты мобильных платформ. 
    

>>    Часть 8