Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Итак, на выставке Ultrabook Road Show, организованной компанией Intel, можно было ознакомиться с множеством самых разных моделей, например, с ультрабуком компании DELL, в конструкции которого используется закаленное стеклом Gorilla Glass и карбоновое покрытие. Обладая скромным дизайном, представленная модель характеризуется сравнительно высокой производительностью и длительным временем автономной работы.

Неизменный интерес у посетителей выставки Ultrabook Road Show вызывал тонкий (14,9 мм), легкий, изящный ультрабук Lenovo IdeaPad U300s, ориентированный на массовых пользователей.

Модели данного ультрабука выпускаются компанией Lenovo в разных вариантах оформления и комплектации. Укомплектованы ЖК-экраном 13,3 дюймов, энергоэкономичным и высокопроизводительным ULV-процессором Intel Core i5/i7, накопителем SSD объемом 128/256 Гбайт. Эти сверхкомпактные модели (324 х 216 х 14,9 мм) обладают малым весом (1,34/1,32 кг), высокой производительностью и длительным временем работы (до 8 часов). На выставке была представлена модель минимальной конфигурации с процессором Intel Core i5 и накопителем SSD 128 Гбайт, но существует и более мощный вариант, в котором используется процессор Intel Core i7 и накопитель SSD 256 Гбайт.  

Свои две модели, ориентированные главным образом на корпоративных пользователей, представила и компания Fujitsu. Одной из них является модель Fujitsu Lifebook U772, второй — Fujitsu Lifebook UH572.

В полнофункциональном ультрабуке Fujitsu Lifebook U772 сочетаются малые размеры, безрамочный дисплей и малый вес. Увеличенное время работы от аккумулятора, высокая скорость реагирования плюс улучшенные функции безопасности обеспечивают необходимую  для пользователей мобильность и комфортность работы.

Комплектуются модели Fujitsu Lifebook U772 14-дюймовым ЖК-экраном с антибликовым покрытием, энергоэкономичным и высокопроизводительным процессором Intel Core i3/i5/i7, накопителем либо SSD объемом 128/256 Гбайт, либо HDD 320/500 Гбайт, который для увеличения скорости работы дополнен флэш-памятью 32 Гбайт. Данные модели обладают малым весом (около 1,4 кг), высокой производительностью и временем работы до 10 часов (4-cell, 3150 мАч, 45 Вт*ч).

Модели Fujitsu Lifebook UH572 комплектуются 13,3-дюймовым ЖК-экраном с антибликовым покрытием, энергоэкономичным и высокопроизводительным процессором Intel Core i5/i7, накопителем либо SSD объемом 128/256 Гбайт, либо HDD 320/500 Гбайт. Данные модели компактны, обладают малым весом (около 1,6 кг), высокой производительностью и временем работы до 7,5 часов (4-cell, 2840 мАч, 42 Вт*ч).

Кроме того, посетители могли ознакомиться с весьма тонкими ультрабуками компании Asus (ASUSTeK). Как примеры, можно привести семейство Asus Zenbook.

Не осталась в стороне и компания Acer, выпустившая ряд оригинальных моделей, среди которых на рынке представлены, например, ультрабуки Acer M3 и Acer S3.

О других моделях —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

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 5 
  

Основные характеристики процессоров Intel Core 3-го поколения трех основных линеек, созданных для настольных компьютерных систем, приведены в таблице 1.

Таблица 1.   Основные характеристики
процессоров Intel Core 3-го поколения

Для поддержки процессоров Intel Core 3-го поколения компания Intel предлагает однокомпонентные чипсеты линейки седьмой серии. Эта линейка представлена рядом моделей, среди которых, например, следующие варианты для массовых настольных компьютерных систем:

• Intel Z77,
• Intel H77,
• Intel H61.

Старшим из них является однокомпонентный чипсет Intel Z77. Архитектура компьютерной системы с чипсетом Intel Z77 приведена на рис. 7.

Рис. 7.  Архитектура компьютерной системы с чипсетом Intel Z77

Оценивая все нововведения, реализованные в микроархитектуре процессоров Intel Core 3-го поколения, необходимо отметить, что они отразились и на таком важном для некоторой части пользователей явлении, как оверклокинг.

Здесь следует напомнить, что оверклокинг (от англ. overclocking) — разгон — способность компонентов, в данном случае центрального процессора, работать на повышенных тактовых частотах частотах.

Как и у предшественников, из-за дальнейшего усложнения внутренней микроархитектуры разгон процессоров Intel Core 3-го поколения через увеличение тактовых частот весьма проблематичен. Как показывает практика, он ограничен всего несколькими процентами: прирост рабочей частоты ядер обычно составляет не более 5 процентов.

Для соответствующих энтузиастов оверклокинга компанияIntel приготовила модели, в наименовании которых присутствуют модели с суффиксом «K». Данные модели допускают возможность разгона через изменение величины частотного множителя, связывающего внешнюю тактовую частоту с частотой работы ядер. Данный метод позволяет увеличить рабочую частоту процессорных ядер в ряде случаев на десятки процентов.

Однако и без разгона новые процессоры обеспечивают высокие уровни производительности в настольных и мобильных компьютерных системах.

В следующей части  данной статьи приведены численные оценки производительности настольных и мобильных компьютерных систем с процессорами Intel Core 3-го поколения.
    

>>    Часть 7  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Итак, новые процессоры, известные также как Ivy Bridge, созданы по новому технологическому процессу с масштабом 22 нм, с использованием транзисторов с трехмерной структурой затвора и, конечно, по улучшенной по сравнению с предыдущей разработкой микроархитектуре.

Новые процессоры унаследовали лучшие характеристики своих предшественников, что нашло отражение в наименовании всей разработки: процессоры Intel Core 3-го поколения.

В названиях выпущенных недавно моделей процессоров сохранились привычные наименования Intel Core i7, Intel Core i5, Intel Core i3 с использованием соответствующих цифро-буквенных символов для обозначения моделей.

И если в изделиях предыдущего поколения использовалась цифра “2″, то новые процессоры получили цифру “3″ в цифровом индексе.

А еще, как и у предшественников, в наименовании моделей процессоров Intel Core 3-го поколения используются специальные суффиксы, обозначающие специфические архитектурные, функциональные и эксплуатационные особенности конкретных моделей, например:

• «К» указывает на разблокированный множитель, связывающий внутреннюю тактовую частоту работы процессорных ядер с внешней тактовой частотой,
• «S» — экономичные модели,
• «T» — еще более экономичные модели,
• «М» — мобильная модель.

Кроме того, используемый в наименовании суффикс «QМ» обозначает, что в данной мобильной модели имеется четыре вычислительных ядра.

А вот суффикс «XМ» обозначает экстремальную (Extreme Edition) мобильную модель. У такой модели в ущерб стремлению максимально уменьшить уровень тепловыделения обеспечиваются максимальные уровни производительности, что соответствующим образом отражается на возможностях мобильной компьютерной системы.

Рис. 3.  Расшифровка наименования моделей процессоров Intel Core 3-го поколения 

Рис. 4.  Процессор Intel Core 3-го поколения

И можно не сомневаться, что спектр уже выпущенных моделей процессоров Intel Core 3-го поколения, представленных моделями Intel Core i7, Intel Core i5, Intel Core i3, будет сранительно быстро расширен. Вполне вероятно, что, как и в случае предшествующей разработки, этот спектр будет дополнен бюджетными вариантами процессоров в лице соответствующих моделей Intel Pentium и Intel Celeron, чьи возможности и, конечно, цена традиционно уступают старшим представителям.

Об архитектурных особенностях процессоров Intel Core 3-го поколения —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

Возможности настольных и мобильных компьютеров в значительной степени зависят от характеристик центрального процессора (ЦП, процессор). Именно этот важнейший элемент выполняет команды системных и прикладных программ, обеспечивая решение разнообразных вычислительных и мультимедийных задач.

Остается добавить, что от скорости обработки этих команд, сравнительно сильно зависят возможности всей компьютерной системы.

Оценивая характеристики современных процессоров, необходимо отметить, что повышение их производительности уже несколько лет осуществляется в основном за счет увеличения числа ядер, а также за счет совершенствования полупроводниковых технологий и внутренней микроархитектуры. Это, кстати, касается моделей процессоров всех типов массовых компьютерных систем:

• настольных,
• мобильных,
• серверов.

По этому пути пошли все производители, включая компанию Intel, которая является одним из лидеров в области компьютерных и полупроводниковых технологий.

В разработке и производстве своих изделий компания Intel использует специальную стратегию развития, получившую наименование Tick-Tock. Она предусматривает поэтапное внедрение новых технологических процессов (техпроцессов) и новых микроархитектур. При этом каждая процессорная микроархитектура перед запуском в массовое производство отрабатывается сначала на текущем техпроцессе, а потом уже новый техпроцесс отлаживается на зрелой микроархитектуре процессорных ядер.

Рис. 1.  Эволюция техпроцессов и микроархитектур

Так, например, в соответствии с указанной стратегией Tick-Tock в 2006 году были представлены процессоры с микроархитектурой Core. На ее основе были выпущены линейки процессоров, получивших кодовое имя Merom и созданных по технологии 65 нм. Их сменили изделия, созданные по технологии 45 нм и получившие имя Penryn.

В дальнейшем по микроархитектуре с кодовым именем Nehalem были выпущены линейки моделей процессоров Nehalem (45 нм) и Westmere (32 нм).

Каждая из разработок обладала своими особенностями, однако именно начиная с моделей линейки Westmere, процессоры к встроенному контроллеру памяти получили еще и интегрированную графику. А это означает перенос функций северного моста чипсета непосредственно в процессор. Как результат, переход от трехчиповой архитектуры компьютерных систем, предусматривающей использование с процессором еще и двух специализированных микросхем (двух микросхем чипсета), к двухчиповой — процессор и всего одной микросхемы чипсета (однокомпонентного чипсета).

Процессоры, созданные на основе указанных разработок, вышли на рынок под следующими именами:

• Intel Core i7,
• Intel Core i5,
• Intel Core i3.

Для недорогих же бюджетных решений были созданы и выпущены соответствующие недорогие модели процессоров:

• Intel Pentium,
• Intel Celeron.

Следующий этап развития процессорных микроархитектур и технологических процессов представлен  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

В материнской плате GA-H55M-UD2H (Rev. 1.0), созданной и выпущенной компанией Gigabyte, традиционно используются  проводники удвоенной толщины для обеспечения лучшего электропитания. Для повышения надежности использованы твердотельные конденсаторы. В цепях питания применены транзисторы с пониженным сопротивлением каналов и ферритовые дроссели с низкими потерями.

Учитывая незначительный уровень теплообразования, единственная микросхема чипсета Intel H55 снабжена лишь небольшим радиатором. Кстати, он является единственным на данной материнской плате.

Материнская плата GA-H55M-UD2H рассчитана на процессоры Intel линеек Core i7 серии 800, а также Core i5 и Core i3.

В конструкции платы реализовано четыре модуля памяти: по два в каждом канале. Конструкторы Gigabyte рекомендуют использовать модули DDR3-1666/1333/1066/800 (1666 МГц — в режимах оверклокинга), а при использовании процессоров без интегрированного видеоядра они утверждают, что можно использовать модули — до DDR3-2000.

Остается добавить, что контроллеры памяти встроены непосредственно в состав процессора Intel, разработчики которого рекомендуют ограничиться модулями DDR3-1333.

В архитектуре материнской платы присутствуют два видеослота конструктива PCI Express x16. При этом один рассчитан на режим PCI Express x16, второй – PCI Express x4.

На рис. 4 приведена реализация двух разъемов видео в материнской плате GA-H55M-UD2H.

Рис. 4.  Два разъема видео в GA-H55M-UD2H

Наличие двух видеослотов обеспечивает поддержку режима ATi CrossFireX для высокой производительности графической подсистемы за счет одновременной обработки видеопотока двумя видеоадаптерами.

Видеоконтроллеры интегрированы в состав процессора и чипсета. А в ряде процессоров средства  графики встроены непосредственно в процессоры. За  формирование видеинформации в этом случае будет отвечать графическое ядро процессора — Intel HD Graphics, а за вывод на монитор по физическим интерфейсам — DVI/HDMI/DisplayPort — чипсет Intel H55. При использовании процессоров без встроенных видеосредств пользователям придется ограничиться только графикой внешних видеоадаптеров, созданных на дискретных элементах.

Здесь необходимо отметить, что в ряде процессоров интегрированная графика встроена непосредственно в процессоры. В этом случае в GA-H55M-UD2H за формирование видеинформации будет отвечать графическое ядро процессора — Intel HD Graphics. Вывод же на монитор осуществляется с помощью средств чипсета Intel H55: DVI/HDMI/DisplayPort.

При использовании процессоров без встроенных видеосредств пользователям придется ограничиться только графическими возможностями видеоадаптеров.

Из особенностей архитектуры GA-H55M-UD2H следует отметить, что микросхема чипсета чипсета поддерживает традиционные интерфейсы PCI, PCI Express, USB и SATA.

В дополнение к чипсету в составе GA-H55M-UD2H используется ряд специализированных микросхем, реализующих функции аудио (Realtek ALC889), сети (Realtek RTL8111D), устройств IDE (JMicron JMB368), FireWire (TSB43AB23).

Тема аппаратно-программных особенностей материнской платы GA-H55M-UD2H продолжена  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Внешний вид материнской платы GA-H55M-UD2H, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, представлен на рис. 2.

В таблице 1 приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 2.  Материнская плата GA-H55M-UD2H

Таблица 1. Основные параметры Gigabyte GA-H55M-UD2H

В GA-H55M-UD2H (Rev. 1.0) для повышения надежности и уменьшения теплообразования используются проводники удвоенной толщины и твердотельные конденсаторы, а в цепях электропитания — транзисторы с пониженным сопротивлением каналов и ферритовые дроссели с низкими потерями.

Микросхема чипсета снабжена лишь небольшим радиатором. Кстати, он является единственным на материнской плате.

Материнская плата Gigabyte GA-H55M-UD2H рассчитана на процессоры Intel линеек Core i7 серии 800, а также Core i5 и Core i3.

В двухканальной подсистеме памяти могут использоваться до четырех модулей памяти.

В архитектуре материнской платы присутствуют два видеослота конструктива PCI Express x16. При этом один из них рассчитан на режим PCI Express x16, второй — PCI Express x4. Наличие двух видеослотов обеспечивает поддержку режима ATi CrossFireX.

Микросхема чипсета чипсета поддерживает традиционные интерфейсы PCI, PCI Express, USB и SATA.

В дополнение к чипсету в составе GA-H55M-UD2H используются ряд специализированных микросхем, реализующих функции аудио, сети, устройств IDE, FireWire.

Энергоснабжение элементов материнской платы GA-H55M-UD2H осуществляется через систему импульсных многофазных преобразователей с изменением числа активных фаз в зависимости от загрузки процессора (технология Dynamic Energy Saver 2). Это позволяет сократить энергопотребление и снизить теплообразование, что снижает нагрузку на системы охлаждения и уменьшает акустический шум.

В дополнение к аппаратным средствам в GA-H55M-UD2H традиционно реализованы фирменные разработки.

Что же касается показателей производительности, то они зависят от используемых моделей процессоров.

Материнская плата GA-H55M-UD2H была предоставлена московским офисом компании Gigabyte

В статье были использованы материалы книги: Рудометов Е.А. «Современное железо: настольные, мобильные и встраиваемые компьютеры» – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 464с.
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 6 
  

Для поддержки процессоров Sandy Bridge компания Intel в момент их объявления предлагает два чипсета для настольных компьютеров:

• Intel P67,
• Intel H67.

Первый чипсет, Intel P67, предназначен для использования в паре с дискретными видеокартами. Он поддерживает распределение 16 линий контроллера PCI Express среди нескольких видеокарт и подойдёт для энтузиастов.

Рис. 8.  Чипсет Intel P67

Второй, Intel H67, является единственным на момент объявления микроархитектуры Sandy Bridge выбором для тех, кто хочет использовать преимущества интегрированного графического ядра в настольных компьютерах.

Рис. 9.  Чипсет Intel H67

Оба чипсета поддерживают 14 портов USB 2.0, но не поддерживают USB 3.0. Еще они поддерживают до шести портов SATA, два из которых могут работать со скоростью передачи 6 Гбит/с.

Таблица 3. Основнык характеристики чипсетов Intel P67/H67 

И что особенно интересно, ни один из чипсетов не поддерживает традиционную шину PCI. Однако это не означает полный отказ от этой шины в компьютерных системах. Очевидно, что в случае необходимости производители материнских легко реализуют PCI с помощью специализированных микросхем, подключаемых к линиям PCI Express. Это же касается и других интерфейсов и функций, не поддерживаемых данными чипсетами.

В следующей части  данной статьи рассмотрены производительность, разгон и перспективы.
    

>>    Часть 8  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 5 
  

Из 14 новых процессоров первой волны, ориентированных на сектор настольных решений, только два оснащаются графическим ядром Intel HD Graphics 3000. Остальные же 12 моделей, которые планируется использовать в массовых компьютерах в домах и офисах, получили менее мощную систему Intel HD Graphics 2000.
      

Таблица 1.  Процессоры для настольных компьютеров

    
Базовая частота, на которой работает встроенная графика не остается постоянной. Дело в том, что технология изменения рабочих частот Intel Turbo Boost реализована не только для вычислительных ядер, но и для встроенных графических средств. Благодаря активации данной технологии рабочая частота графических средств, как и в случае вычислительных ядер, может изменяться аналогичным образом.

При этом у старших ЦП, объявленных одновременно с новой микроархитектурой и представленных моделями 2600K, 2600, 2600S, рабочая частота может увеличиваться до значения 1350 МГц.

Конечно, на конечном результате работы процессоров Sandy Bridge будут сказываться не только скоростные возможности встроенных графических средств, но также и мощность вычислительных ядер ЦП, и объем кэш-памяти.

 Здесь следует отметить, что одной из особенностей новой графики является прямой доступ к контроллеру памяти и совместное с вычислительными ядрами использование кэш-памяти третьего уровня. Все это реализовано благодаря кольцевой шине.

Все 15 мобильных процессоров Sandy Bridge снабжены Intel HD Graphics 3000. Некоторые работают на частоте графических ядер 1300 МГц, другие — 1100, 1000, 950, 900 МГц. Окончательные спецификации зависят от теплового пакета TDP.
      

Таблица 2.  Процессоры для мобильных компьютеров

   
Остаетсяя добавить, что важное изменение произошло и в части поддерживаемых дисплейных интерфейсов. Графическое ядро новых процессоров получило возможность использования HDMI версии 1.4, что расширяет возможности графических средств. 

В следующей части  данной статьи приведены особенности чипсетов, поддерживающих процессоры Sandy Bridge.
    

>>    Часть 7