Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Необходимо отметить, что 3D-монитор Philips 273G3DH (монитор Philips 273G3DH) поставляется в разобранном виде, как, впрочем, и многие современные модели других производителей.

Для приведения данного монитора в рабочее состояние требуются несложные действия, не требующие каких-либо инструментов и особой квалификации. Для этого достаточно выполнить следующие простые операции:

• подсоединить к монитору основание подставки,
• подключить монитор к настольному компьютеру или ноутбуку,
• подсоединить шнур питания монитора к сети,
• включить монитор и компьютер.

Для использования данного монитора в составе мультимедийного комплекса он оснащен рядом наиболее распространенных портов, например, двумя портами HDMI, которые обеспечивают передачу и видео, и аудиосигналов.

Схема одного из вариантов подключения монитора Philips 273G3DH к компьютеру и дополнительным мультимедийным устройствам приведена на рис. 2.

Рис. 2.  Схема подключения монитора Philips 273G3DH

На боковой панели монитора расположено два порта USB. При этом один из них предназначен для подключения синхронизатора 3D-очков, другой используется исключительно для зарядки встроенного аккумулятора этих очков.

Прилагаемые в комплекте 3D-очки выполнены из глянцевого пластика и достаточно удобны.  Модель снабжена компактным аккумулятором, зарядка которого осуществляется от USB-порта монитора при помощи соответствующего кабеля. Схема зарядки представлена на рис. 3.

Рис. 3.  Схема зарядки 3D-очков 

Другие особенности 3D-монитора Philips 273G3DH рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Основные компоненты комплекта 3D-монитора Philips 273G3DH приведены на рис. 1,
основные параметры представлены в таблице 1.

Рис. 1.  Комплект 3D-монитора 273G3DH

Таблица 1.  Основные характеристики 3D-монитора 

Некоторые особенности 3D-монитора Philips 273G3DH рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Процесс эволюции технологий записи и воспроизведения динамичных изображений привел к тому, что сравнительно недавно стали развиваться и соответствующие методы обработки объемных изображений (3D-изображений), которые обеспечивают более реалистичное восприятие по сравнению с традиционными плоскими изображениями (2D-изображениями).

Необходимо отметить, что исторически первым популярным методом для отображения объемных изображений, как статичных картинок, так и видеофильмов, был анаглиф.

Этот метод до сих пор остается самым простым и доступным. Он не требует никакого специализированного оборудования, кроме красно-синих или пурпурно-зеленых очков.

Стереоэффект достигается методом специального цветового кодирования изображений, предназначенных для левого и правого глаза.

Анаглифное стереоизображение представляет собой сочетание двух изображений. При этом, в красном канале изображена картина для левого глаза (правый глаз ее почти не видит из-за светофильтра), а в синем – для левого.

Здесь следует отметить, что анаглифное изображение для статичного варианта обычно легко изготавливается из стереопары при помощи большинства популярных редакторов растровых изображений.

С динамичными изображениями – все несколько сложнее, но и для них существуют соответствующие программные средства разной сложности и разных возможностей.

Для отображения и последующего просмотра анаглифного 3D-видео подойдут обычный телевизор или монитор с компьютером. Главное – сам фильм должен быть записан в таком формате.

Кстати, продаваемые диски с анаглифным 3D-контентом обычно уже комплектуются очками в бумажном варианте, что является очень удобным для пользователей.

Однако, несмотря на все достоинства, анаглив не свободен и от ряда недостатков.

Главным недостатком такого метода получения объемного изображения является неполная цветопередача, из-за чего он и не получил очень уж широкого развития и распространения. Но из-за простоты реализации он все-таки пользуется определенной популярностью среди части пользователей. 

Одной из альтернатив, ориентированных на широкое применение и реализацию в массовых системах, обеспечивающих отображение объемных изображений, стал метод, в основе которого лежит использование так называемых затворных 3D-очков.

Разделение видеопотока с целью получения стереоизображений здесь достигается не цветовой кодировкой, как в анаглифе, а путем поочередного показа картинки для левых и правых глаз наблюдателей.

К достоинствам затворной технологии можно отнести, например, отсутствие потерь в разрешении и цветопередаче сгенерированного и выводимого 3D-видеоизображения.

Остается добавить, что, учитывая растущую популярность данного метода, соответствующие варианты 3D-телевизоров и 3D-мониторов выпустили все основные производители.

В качестве примера можно привести модель 3D-монитора Philips 273G3DH. Эта модель в отличие от традиционных вариантов обеспечивает вывод и 2D-, и главное – 3D-изображений, да, еще и c качеством Full HD.

Комплект 3D-монитора Philips 273G3DH состоит из следующих компонентов:

• упаковочная коробка с ручкой;
• 3D-монитор Philips 273G3DH;
• подставка;
• кабель D-Sub;
• кабель питания;
• комплект 3D-очков;
• набор кратких инструкций;
• CD с драйверами и описанием.

В состав комплекта монитора входит комплект специальных 3D-очков. Этот комплект содержит следующие аксессуары:

• 3D-очки затворного типа;
• синхронизатор затворов очков;
• кабель Micro USB для зарядки 3D-очков;
• мягкий чехол для хранения 3D-очков;
• запасная накладка на переносицу;
• инструкции.

Основные компоненты комплекта 3D-монитора Philips 273G3DH и основные параметры данного монитора приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

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 
 

 >>    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 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 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 
 

В 1994 г. на рынке чипсетов активно заявила о себе компания Intel со своими изделиями, которые позволили уже через год ей стать доминирующим производителем наборов специализированных микросхем системной логики – чипсетов (от англ. chipset – набор микросхем).

На первом этапе это были чипсеты, созданные для настольных систем. Однако, используя свой опыт, эта компания не упустила свой шанс и с мобильными компьютерами в период начала их массового выпуска. Для мобильных решений она создала ряд удачных мобильных чипсетов, что позволило закрепиться ей в этом секторе рынка.

В дальнейшем, с помощью еще более совершенных разработок компания Intel упрочила свой успех и практически вытеснила конкурентов с этого сегмента рынка, агрессивно захватив и удерживая в последующие годы более трех четвертей объема (в отдельные периоды ее доля составляла более 80%) выпускающихся мобильных чипсетов.

Первым специализированным набором от Intel считается чипсет i82350, поддерживающий шину EISA, и созданный для процессоров класса i386DX и i486.

Однако следует отметить, что он не имел особого успеха, поскольку данная шина не получила распространения. Тем не менее, попытки выпуска настольных и переносных компьютеров, в архитектуре которых использовалась данная шина, все-таки были предприняты. Однако такие системы не стали массовыми, даже на рынке настольных решений, что отразилось на судьбе самого чипсета i82350.

Следующими наборами микросхем системной логики, созданными для поддержки процессоров i486, стали чипсеты:

• i420TX (1992 г.),
• i420EX (1994 г.),
• i420ZX (1994 г.).

Несмотря на то, что эти чипсеты были более удачными, нежели предыдущие, но их все же трудно назвать чипсетами мобильных устройств из-за их архитектуры, функций и особенностей эксплуатации.

Здесь следует напомнить, что в то время мобильными считались любые относительно компактные компьютеры с автономными источниками питания. Что же касается их архитектуры, то за основу обычно брали известные решения с использованием комплектующих настольных компьютеров.

В результате использования комплектующих, созданных для настольных решений, так называемые мобильные устройства получались довольно тяжелыми. Особенно, если вспомнить, что такие решения требовали высокоемких источников автономного энергопитания, которые не отличались особой компактностью и низким весом.

Тем не менее, необходимо отметить, что даже первые, сравнительно несовершенные и не очень легкие изделия, были весьма популярными, поскольку вес 10-15 кг для автономных компьютерных систем тогда не считался чрезмерным и не слишком отпугивал пользователей.

Главное — такие компьютерные системы были сравнительно компактными и относительно мобильными, что позволяло быстро перемещать компьютерные системы и автономно работать от аккумуляторов. Правда, автономная работа длилась совсем недолго: от единиц до десятков минут в зависимости от характера решаемых задач и емкости аккумулятора, питающего подобную компьютерную систему.

Спустя некоторое время были выпущены и даже неплохие, конечно, для своего времени, ноутбуки. Однако настоящий прорыв произошел только после появления процессоров Intel Pentium, которые сменили предыдущих лидеров в лице процессоров i486.

В ряде комплектов электронных элементов, ориентированных на центральные процессоры (ЦП) данного класса, появился чипсет, анонсированный как мобильный набор. Им стал чипсет i430MX (1995 г.).

Основой данного мобильного чипсета i430MX послужил соответствующий настольный вариант, известный под именем i430FX.

Типичная для того времени компьютерная система характеризовалась следующим образом:

• центральный процессор — P75+,
• оперативная память — модули FPM/EDO с максимальным объемом 128 Мбайт при кэшировании только 64 Мбайт.

Отличие мобильных вариантов от настольных решений заключалось в основном в компоненте South Bridge, отвечающей за связь компьютерной системы с устройствами ввода/вывода:

• в настольном варианте использовалась микросхема PIIX,
• в мобильном — более совершенный и компактный компонент MPIIX.

Но по-настоящему популярным среди производителей мобильных систем того времени стал чипсет i430TX.

В следующей части  данной статьи рассмотрены основные характеристики чипсета i430TX, а также его более совершенных преемников. 
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Считается, что первый чипсет, названный (82С206) предложила фирма Chips and Technologies в 1986 г. Конечно, этот набор не был чипсетом мобильных систем, и он совсем не походил на те комплекты микросхем, которые используются сегодня, однако простейшие функции по координации компьютерных подсистем он выполнял.

Чипсет 82С206 состоял из пяти микросхем, одна из которых была основной и четыре — вспомогательными элементами. Он уже содержал контроллер шин, генератор тактовой частоты, системный таймер, контроллер прерываний и т. п. Как следует из названия, этот чипсет был ориентирован на ЦП класса Intel 286 (i286). Вскоре этот набор был усовершенствован и получил наименование New Enhanced AT. Затем появились более совершенные наборы для Intel 386 (i386), Intel 486 (i486) и т. д., эволюция которых привела к современным мобильным устройствам.

Оценивая развитие архитектуры компьютеров, необходимо отметить, что, мобильные компьютеры появились еще до появления чипсетов в современном понимании.

Роль чипсетов выполняли сравнительно большое количество микросхем, реализующих основные функции электроники , реализующих основные функции электроники компьютеров.

С отметить, что концепция мобильного компьютера была разработана Аланом Кейем в 1968 г. Некоторые положения были реализованы в 12 кг компьютере для NASA в 1979 г. Однако автономные модели были созданы существенно позже.

Одной из первых мобильных разработок стал компьютер Osborne 1, созданный в 1981 г. на основе процессора Z80 без чипсета в современном понимании. В архитектуре этого компьютера не было жестких дисков, но были накопители на гибких магнитных дисках размером 5,25’’. Кроме того, в конструкции был представлен и миниатюрный дисплей на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).

Компьютер и материнская плата Osborne 1 представлены на рис. 1.

Рис. 1. Компьютер и материнская плата Osborne 1

Необходимо отметить, что в дальнейшем мобильные решения предложены такими известными фирмами, как IBM, Toshiba, Compaq, Apple и другие. Некоторые ранние модели были основаны на процессорах архитектуры Intel с поддержкой их работы соответствующими микросхемами.

В процессе совершенствования компьютерной архитектуры идея разработки и выпуска специализированных наборов микросхем вслед за пионером чипсетостроения — фирмой Chips and Technologies была подхвачена такими компаниями, как Suntac, Opti, VLSI, UMC и др. Некоторые изделия данных фирм стали основой первых моделей мобильных компьютеров, созданных на основе центральных процессоров i286 и i386 и нередко обладающих весом, существенно превышающем 5 кг.

Остается добавить, что тема мобильных чипсетов и платформ, послуживших основой для ноутбуков, будет продолжена в следующих статьях. 
    

>>    Часть 1  
      

Евгений Рудометов 
 

Оценивая эволюцию персональных компьютеров (ПК), следует отметить, что эти устройства какое-то время были представлены исключительно настольными вариантами с огромными материнскими платами. Их основу составляли множество микросхем, являющихся окружением центрального процессора и определяющих функции системной логики.

На начальном этапе портативные компьютеры были выполнены в виде небольших чемоданчиков и портфелей. Однако в дальнейшем по мере совершенствования архитектур и технологий удалось довести компьютеры, предназначенные для мобильного использования, до размеров книг и блокнотов. В соответствии с размерами первые из них были названы лэптопами (laptop), вторые составили класс ноутбуков (notebook). В дополнение к сказанному необходимо отметить, что указанные мобильные компьютеры во многом унаследовали архитектуру своих настольных прототипов, включая микросхемы системной логики, специализированные наборы которых были названы чипсетами (chipsets).

От согласованной работы этих наборов в значительной степени зависит реализация потенциальных возможностей процессоров, а также и эффективность их взаимодействия с другими элементами и подсистемами компьютера. Поэтому специализированные наборы микросхем, их внутренняя структура и функциональные возможности должны быть тесно увязаны с особенностями архитектуры конкретных вариантов процессоров, на работу с которыми они ориентированы. Кроме того, такие наборы создаются с учетом различных конфигураций компьютеров и возможного разнообразия решаемых задач. Остается добавить, что чипсеты представляют основу материнских плат и во многом определяют функциональные возможности компьютерных систем.

Существуют свои специализированные наборы микросхем системной логики — чипсеты — для каждого поколения процессоров. Более того, для каждого из поколений процессоров может существовать несколько вариантов чипсетов, отличающихся внутренней архитектурой, составом и количеством микросхем, а также фирмой-изготовителем, функциональными возможностями и эффективностью работы такого специализированного набора, в значительной степени определяющего параметры основных подсистем. Именно поэтому анализ структуры, параметров и возможностей чипсетов необходим для обеспечения их оптимального выбора с целью наиболее адекватного соответствия поставленным задачам.

Прежде чем переходить к анализу возможностей наборов микросхем системной логики, необходимо отметить, что развитие их архитектуры позволило сократить число используемых в их составе микросхем. Основой современных мобильных чипсетов в настоящее время являются, за редким исключением, всего два компонента.

Первый представлен микросхемой, получившей наименование North Bridge. Этот компонент, посредством встроенных в него контроллеров определяет работу основных подсистем компьютера, обеспечивая связь между процессором, модулями оперативной памяти, а с некоторых пор и видеоадаптером. Кроме того данный компонент контролирует работу карт расширения, подключаемых к North Bridge, еслиэто предусматривает архитектура чипсета. Еще одной функцией является поддержка связи со вторым компонентом (или компонентами) чипсета.

Этим компонентом является микросхема, называемая South Bridge. С помощью встроенных средств и внешних элементов он обеспечивает контроль за работой большого числа сравнительно медленных периферийных устройств.

Необходимо отметить, что разделение чипсетов на компоненты позволяет разрабатывать специализированные микросхемы. Это обеспечивает эффективное решение задач за счет комбинирования компонентов.

Остается добавить, что одной из основных функций микросхем чипсетов является эффективное управление ресурсами компьютеров. К этим ресурсам относятся многочисленные шины, входящие в состав архитектуры компьютерной системы и потоки передаваемой с их помощью информации. Кроме того, учитывая специфику мобильных систем, чипсеты играют активную роль в управлении и экономии энергоресурсов автономных источников питания.

Рассматривая эволюцию чипсетов мобильных систем, необходимо отметить, что корпорация Intel является основным производителем чипсетов не только для изделий этого рынка, но и для сектора настольных систем, с которых и началась эра специализированных микросхем. И лидерство Intel здесь бесспорно, хотя это дается корпорации не легко.

Однако это было далеко не всегда. Более того, некоторое время Intel вообще не имела своих решений, и настольные компьютеры собирались на основе специализированных наборов других фирм.

В следующей части  данной статьи продолжена тема эволюции, в результате которой появились чипсеты.
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 7 
  

Контроллер беспроводного радиоинтерфейса Wi-Fi, входящий в состав КПК Pocket LOOX 420,  реализован на основе микросхемы Texas Instruments TNETW1100BGHH и управляет модулем радиоинтерфейса, скрытым под металлическим экраном. Данный модуль создан на основе микросхемы MAXIM MAX2820 (2.4 GHz 802.11b Zero-IF Transceivers). Указанная микросхема, выполненная в корпусе THIN QFN (7 x 7 x 0.8 mm, 48 pin), поддерживает стандарт IEEE802.11b (до 11 Мбит/с CCK и до 22  Мбит/с PBCC). Используется однополярное питание: от +2,7 В до 3,6 В. Из других характеристик данной микросхемы следует отметить параметры чувствительности: -97 dBm Rx Sensitivity at 1 Mbps, -87 dBm Rx Sensitivity at 11 Mbps. Передача данных осуществляется в диапазоне 2,4-2,5 ГГц.

Необходимо отметить, что упомянутые радиоинтерфейсы Bluetooth и Wi-Fi являются не единственными беспроводными интерфейсами рассматриваемой модели КПК. К ним следует добавить традиционный инфракрасный (ИК) интерфейс, реализованный с помощью соответствующих элементов, интегрированных в состав КПК. Так, например, в нижнем правом углу платы (Рис. 10) расположен блок с двумя ИК диодами. Данные диоды, представленные на Рис. 11, вместе с соответствующими электронными компонентами обеспечивают возможности беспроводной передачи данных с устройствами, поддерживающими  данный вид связи. К ним относятся многие модели КПК, настольных и мобильных компьютеров, а также некоторые цифровые телефоны и устройства компьютерной периферии.

Рис. 11.  ИК-диоды КПК

Остается добавить, что встроенные средства ИК интерфейса, дополненные соответствующими программными средствами, открывают возможность использования КПК в качестве многофункционального пульта дистанционного управления различными устройствами. К их числу в первую очередь относятся различные компоненты аудио и видеокомплексов.

Кстати, отмечая возможность работы КПК с внешними аудио и видеоустройствами, следует напомнить, что Pocket LOOX 420 сам обладает неплохими мультимедийными возможностями. Звуковые возможности данной модели КПК поддержаны рядом элементов, входящих в его архитектуру. Среди них, прежде всего, следует отметить микросхему Philips 380HN (UDA1380HN). На Рис. 10 она расположена слева от процессора Intel PXA255. Эта специализированная микросхема является аудио кодером/декодером. Она создана инженерами компании Philips и предназначена в основном для портативных плееров MD, CD и MP3. Однако это изделие от известного производителя различных аудио и видеокомпонентов нередко используется и в аудиотракте многих моделей КПК.

Данная микросхема Philips 380HN содержит в своем составе 24-разрядные аналого-цифровые (ADC, Analog-to-Digital Converter) и цифро-аналоговые (DAC, Digital-to-Analog) преобразователи. Аппаратными средствами микросхемы возможна обработка слов длиной 16, 18, 20 и 24 бит. Для встроенного блока ADC обеспечена поддержка частот от 8 до 55 кГц, а для  встроенного DAC – от 8 до 100 кГц. Как утверждают разработчики указанной микросхемы Philips 380HN, она обеспечивает для обрабатываемых сигналов низкий коэффициент искажений и высокий динамический диапазон, достигающий уровня 97 дБ на предельных значениях частоты семплирования. Для сравнения следует напомнить, что качественные аудиодиски характеризуются существенно более скромными параметрами динамического диапазона, даже теоретически. А еще Philips 380HN имеет в своем составе аналоговые линейные входы, включая микрофонный вход (только моно). Встроенный в микросхему телефонный стерео усилитель рассчитан на сопротивление нагрузки 16 Ом. Напряжение питания микросхемы может быть установлено в диапазоне от 2,4 до 3,6 В.   

Остается отметить, что работа аппаратных средств КПК Fujitsu Siemens Pocket LOOX 420 поддержана соответствующими системными и прикладными программными компонентами Microsoft, а также других сторонних производителей ПО.

В следующей части  данной статьи – небольшое заключение.
    

>>    Часть 9  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Тестирование GA-D425TUD

Производительность материнской платы Gigabyte GA-D425TUD (GA-D425TUD) была оценена в процессе проведенного тестирования.

Тестовая система:

• материнская плата — GA-D425TUD,
• процессор — встроенный одноядерный Intel Atom D425,
• видео — встроенные в процессор средства графики,
• память — 2 Гбайт DDR3 800 МГц,
• жесткий диск — HDD 1,5 Гбайт

Результаты тестирования приведены в таблице 2.

Таблица 2.  Результаты выполнения тестов
                     SiSoft Sandra 2004  и  PCMark05

Оценивая производительность компьютера, созданного на основе материнской платы GA-D425TUD со встроенным одноядерным процессором Intel Atom D425, необходимо отметить, что его производительность выше возможностей системы c одноядерным Intel Atom 230. Об этом  свидетельствуют результаты выполнения тестов SiSoft Sandra 2004.

Материнскую плату Gigabyte GA-D425TUD можно рекомендовать, в качестве основы для компактного, энергоэкономичного, недорогого компьютера, ориентированного на работу в Интернете и выполнения традиционных несложных офисных задач.

Материнская плата GA-D425TUD была предоставлена московским офисом компании Gigabyte

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

  >>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Итак, производительность материнской платы Gigabyte GA-D425TUD (GA-D425TUD) была оценена в процессе тестирования.

Тестовая система:

• материнская плата — GA-D425TUD,
• процессор — встроенный одноядерный Intel Atom D425,
• видео — встроенные в процессор средства графики,
• память — 2 Гбайт DDR3 800 МГц.

Результаты тестирования приведены в таблице 3.

Таблица 3.  Результаты тестов SiSoft Sandra 2004

Остается добавить, что благодаря мультимедийным возможностям процессора и чипсета, компьютер с материнской платой Gigabyte GA-D425TUD можно успешно использовать для прослушивания музыки и просмотра видеофайлов, а также для работы в Интернете и выполнения традиционных несложных офисных задач (набор и редактирование текстов, работа с таблицами и т. п.).

Материнская плата GA-D425TUD была предоставлена московским офисом компании Gigabyte

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

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, изделие выпускается по технологии 32 нм. Однако на ближайшие три года запланирован последовательный переход к технологическим нормам 22 нм и 14 нм с использованием 3D-транзисторов (3D Fin Field Effect Transistor — транзисторы с трехмерной структурой затвора). Этот переход должен дать значительное преимущество при работе чипов с низкими уровнями напряжения. Так, например, 22 нм чипы будут примерно наполовину более энергоэффективными по сравнению с изделиями, созданными по техпроцессу 32 нм.

Эволюция технологий и чипов

Все это позволит:

• увеличить производительность,
• расширить функциональные возможности,
• существенно повысить энергетическую эффективность.

По сравнению с предыдущим решением, созданным для мобильных устройств (Morestown), новый вариант (Medfield) потребляет на 43% меньше энергии или способен работать на большей на 37% частоте при сохранении того же уровня энергопотребления.

Необходимо отметить, что в Medfield используются разработки нидерландской компании Silicon Hive. Эта компания, которая была выделена из состава Philips Electronics, специализируется на разработке технологий параллельных вычислений для однокристальных систем. Остается добавить, что год назад Silicon Hive была куплена компанией Intel. В результате она стала  собственностью Intel, конечно, вместе c перспективными разработками.

Благодаря усилиям ученых и инженеров обеих компаний были созданы SoC и платформа Medfield, ориентированные на сверхмобильные устройства, к которым относятся совремнные смартфоны и планшеты.

Более того, платформа Medfield компанией Intel предлагается уже не просто в виде компонентов для смартфонов и планшетов, но существует и в виде соответствующего устройства референсного дизайна. Фактически этот дизайн можно брать за основу разработок конечных устройств. И как сообщили специалисты, выступившие на презентации, новая платформа уже получила поддержку нескольких производителей мобильных устройств, что позволяет рассчитывать на скорое массовое производство соответствующих моделей.

Одно из таких устройств, представленных референсным смартфоном, который был создан на основе платформы Medfield, было продемонстрировано специалистами Intel на упомянутой презентации.

Референсный смартфон на платформе Medfield

Некоторые технические подробности, связанные с основными параметрами референсного смартфона, созданного на основе платформы Medfield, а также связанные с реализованными перспективными технологиями, —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

На недавно проведенной в Москве закрытой презентации специалисты компании Intel рассказали о новейшей фирменной разработке, получившей наименование Medfield и ориентированной на сектор компактных мобильных устройств, к которым относятся современные смартфоны и планшеты.

Более того, в ходе презентации специалисты Intel продемонстрировали действующую модель смартфона, построенного на платформе Medfield.

Алексей Рогачков, менеджер по развитию бизнеса Intel,
Владимир Слинько, директор по развитию бизнеса Intel в России

Medfield — это система на чипе (System-on-Chip, SoC). Является следующей разработкой после Moorestown, которая не нашла по ряду причин широкого применения.

Все основные компоненты SoC Medfield (далее — Medfield) реализованы на едином полупроводниковом кристалле. В их число, в частности, входят:

• процессор Intel Atom серии Z6xx (архитектура — x86, объем кэш-памяти второго уровня — 512 Кбайт, поддержка Hyper-Threading, кодовое имя — Saltwell),
• графический ускоритель PowerVR SGX540.

Основные компоненты Medfield

Вычислительная часть Medfield построена по одноядерной схеме.

Тактовая частота встроенной процессорной части Medfield в турбо-режиме достигает 1,6 ГГц, графический ускоритель работает на частоте 400 МГц.

Потребляемая мощность зависит от вычислительной нагрузки:

• максимальная нагрузка — 0,9 Вт,
• обычная — 0,3 Вт.

Как подчеркнули выступавшие на презентации специалисты Intel, одноядерная конфигурация Medfield была выбрана вполне осознано. Связано это с тем, что важность многоядерных решений в мобильных устройствах сегодня сильно преувеличена, так как в настоящее время большинство программных приложений не использует более одного вычислительного ядра.

А интенсивно рекламируемые многоядерные решения являются в большинстве случаев просто маркетинговыми акциями производителей компонентов и конечных устройств. Однако по мере совершенствования программного обеспечения использование многоядерных решений станет оправданным, но это в перспективе.

В соответствии с планами развития полупроводниковых процессов компании Intel и создания на их основе соответствующих изделий система на чипе Medfield производится по 32 нм техпроцессу с использованием high-k.

Необходимо отметить, что выпускаемые чипы отличаются очень низкими утечками, что позволило в ряде случаев не только сравняться по эффективности с существующими решениями ARM, которые в настоящее время производятся по нормам 45 нм, но и превзойти их.

Некоторые подробности о технологиях —  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Итак,  монитор Philips 228C3LH, как было показано в предыдущих частях данной статьи, можно с успехом использовать для целей мультимедиа.

Однако, оценивая функциональные возможности и качество выводимого изображения данного изделия, необходимо напомнить, что углы обзора монитора Philips 228C3LH составляют традиционные для сравнительно недорогих моделей 170 и 160 градусов (таблица 1). Это, конечно, существенно ограничивает поле качественного просмотра статических и динамических изображений для зрителей. Особенно сильно это сказывается на восприятии, когда зрителей несколько.

Рис. 5.  Монитор Philips 228C3LH

Тем же, кого не устраивает данное обстоятельство, можно посоветовать обратить внимание на другие модели, например, на монитор Blade 2, представленный недавно компанией Philips. В мониторе толщиной 12,5 мм используется жидкокристаллическая панель типа IPS, что обеспечило время реакции пикселя 7 мс и углы просмотра 178°.

Остается добавить, что в ближайшей перспективе все большее распространение будут получать модели мониторов с возможностью просмотра статических и динамических изображений 3D (стерео), но это, как говорится, уже совсем другая история, то есть статья.    

Монитор Philips 228C3LH был предоставлен компанией EAST SIDE Consulting
    

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Для формирования изображения на мониторе Philips 228C3LH, кроме компьютера, можно использовать внешний TV-тюнер и/или медиаплеер, которых на рынке доступно сравнительно большое количество моделей.

Это могут быть, например, изделия фирм AverMedia и Seagate. Выпускаемые этими компаниями TV-тюнеры и мультимедийные плееры можно успешно подключать к соответствующим портам монитора Philips 228C3LH.

Это превращает данный монитор в важный компонент домашнего видеоцентра, обеспечивающий вывод изображений с большой детализацией (до 1080 строк).

Пример подключения приведен на рис. 3.

Рис. 3.  Подключение к монитору Philips 228C3LH внешних TV-тюнера и медиаплеера

Переключение входов осуществляется с помощью встроенных в состав монитора средств. Соответствующее меню представлено на рис. 4.

Рис. 4.  Переключение входов Philips 228C3LH

К сожалению, комплект данного монитора лишен пульта дистанционного управления, поэтому для переключения входов потенциальному пользователю придется довольствоваться встроенными в конструкцию монитора сенсорными кнопками, вынесенными на переднюю панель.

Итак, как было показано выше, монитор – это не только средство отображения информации традиционной компьютерной системы. Переключая его входы, к которым подключены компьютер, TV-тюнер, медиаплеер, можно существенно расширить область применения монитора, обеспечив ему “три жизни”. Более того, монитор можно с успехом применять в составе мультимедийного комплекса, то есть вообще без компьютера. 

Необходимо отметить, что не в последнюю очередь этому способствует наличие нескольких перечисленных в таблице 1 портов, предоставлющих возможность подключения нескольких источников видеосигналов. И важно, что среди них присутствуют порты HDMI, а также аудиовыход (аудио HDMI) с распространенным разъемом 3,5 мм, что позволяет легко подключить к монитору мощный высококачественный аудиоусилитель (усилитель НЧ).   

Остается добавить, что в состав встроенного и внешнего аппаратно-программного обеспечения монитора Philips 228C3LH входят средства дополнительного повышения качества изображения.

В следующей части  данной статьи – важное дополнение.
    

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Итак, при выборе монитора для видео целесообразно обратить внимание на мониторы с разрешением, обеспечивающим вывод изображений с максимальным качеством HD: 1920х1080.

В качестве одного из примеров подобных изделий можно привести монитор Philips 228C3LH.

Рис. 1.  Комплект монитора Philips 228C3LH

В состав коплекта Philips 228C3LH входят:

• монитор,
• подставка,
• кабели HDMI и VGA,
• инструкция  Quick Start,
• DVD с ПО и документацией на разных языках,   
• компактный блок питания  BC36-1201  (12В/3А, 36Вт ).

Таблица 1.  Основные технические характеристики
                     монитора Philips 228C3LH

Рис. 2.  Подключение монитора Philips 228C3LH к компьютеру

Подключение к монитору Philips 228C3LH других источников рассмотрено  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Итак, результаты оценки производительности компьютерных систем с материнсками платами GA-D510UD и GA-GC330UD в режимах разгона процессоров Intel D510 и Intel 330 приведены в таблице 4.

Таблица 4.  Результаты выполнения тестов в режимах разгона

Как следует из приведенных результатов тестирования, энергоэффективный процессор Intel D510, хотя и характеризуется сравнительно высокими уровнями производительности, не обладает значительным разгонным потенциалом.

Действительно, возможность увеличить частоту работы его ядер на 3% нельзя назвать выдающимся достижением новой микроархитектуры. Увы, протестированный экземпляр, ставший основой  семпла материнской платы GA-D510UD, существенным запасом по частоте явно не обладает.

На фоне процессора Intel D510 потенциал старого, доброго Intel 330 выглядит значительно лучше.

Но и этом случае возможность прироста процессорной частоты в 12,5% вряд ли поразит воображение потенциальных оверклокеров, привыкших на примерах традиционных настольных моделей к значительно более высоким уровням разгона, часто превышающим 30%, а в ряде случаев – даже и 50%.

Тем не менее, необходимо признать, что разгон Intel 330 обеспечивает ему в вычислительных задачах некоторое преимущество относительно более совершенного и перспективного Intel D510.

Однако в графических приложениях первенство остается все-таки за Intel D510 во всех режимах, что не является удивительным. Правда, далеко не во всех прикладных и системных задачах данное первенство будет реализовываться.

А вот использовать разгон или нет — каждый пользователь должен решать сам, исходя из собственного опыта, а также приведенных выше результатов тестирования. Кроме того, необходимо учитывать опасность потери устойчивости функционирования, а в ряде случаев существует потенциальная возможность фатальной потери работоспособности форсированной компьютерной системы.  

В заключение следует еще раз отметить, что указанные материнские платы могут быть рекомендованы в качестве основы компактных, практически бесшумных компьютеров для решения широкого класса задач, не требующих чрезвычайно высокой производительности и функциональности.
   

   
Материнские платы GA-GC330UD и GA-D510UD были предоставлены 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,
Виктор   Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Численные оценки производительности компьютерных систем, основой которых послужили материнские платы  GA-D510UD и GA-GC330UD с интегрированными в их состав процессорами Intel Atom D510 и Intel 330, были получены в процессе тестирования.

Конфигурация тестовых компьютерных систем:

• материнская плата 1       — Gigabyte GA-D510UD,
• центральный процессор — встроенный двухъядерный Intel Atom D510,
• оперативная память       — 2 Гбайт DDR2 667 МГц,
• видеоподсистема            — встроенные в процессор Intel Atom D510 средства графики,
• дисковая подсистема      — HDD ST32000641AS (2 Тбайт),
• операционная система   — OS Microsoft Windows XP/2002 Professional (Win32 x86/IA32) с Service Park 2
      
• материнская плата 2       — Gigabyte GA-GC330UD,
• центральный процессор — встроенный двухъядерный Intel Atom 330,
• оперативная память       — 2 Гбайт DDR2 667 МГц,
• видеоподсистема            — встроенные в чипсет Intel 945GC средства графики,
• дисковая подсистема      — HDD ST32000641AS (2 Тбайт),
• операционная система   — OS Microsoft Windows XP/2002 Professional (Win32 x86/IA32) с Service Park 2

Результаты выполнения тестов в штатных частотных режимах работы “атомных” процессоров приведены в таблице 3.

Таблица 3.  Результаты выполнения тестов в штатных режимах

Повысить производительность компьютерных систем с указанными материнскими платами можно частотным форсированием (разгоном) встроенных в их состав процессоров.

Это обеспечивается увеличением выше номинального значения тактовой частоты процессорной шины, а через нее и частоты работы основных компонентов каждой из указанных компьютерных систем:

• вычислительных ядер,
• средств графики,
• памяти.

Однако увеличение значений тактовых частот, обеспечивающих рост производительности, к сожалению, не может быть безграничным.

В процессе разгона предоставленных на тестирование семплов материнских плат, выяснилось, что верхней границей частоты процессорных ядер Intel 330, при которой сохраняется устойчивость работы компьютерной системы, стало значение 1,8 ГГц, а процессорных ядер Intel D510 – 1,71 ГГц.

Результаты оценки производительности указанных компьютерных систем в режимах разгона Intel D510 и Intel 330 приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 5 
      

Евгений Рудометов,
Виктор   Рудометов 
 

Для сверхкомпактных компьютерных систем, обладающих невысокой стоимостью и ориентированных в основном на выполнение сравнительно несложных офисных задач, а также на работу Интернете, компания Intel предлагает одноядерные и двухъядерные энергоэкономичные процессоры упрощенной микроархитектуры.

Такие системы получили наименование неттопов (от англ. Nettop —  Неттор — настольный компьютер для работы в сети), а энергоэкономичные процессоры упрощенной микроархитектуры — Intel Atom.

В семействе “атомных” процессоров компанией Intel были выпущены как одноядерные, так и двухъядерные модели Intel Atom.

Каждая из выпущенных моделей обладает своими достоинствами. Однако с учетом растущей популярности мультимедиа, наиболее перспективными для настольных систем в настоящее время являются все-таки двухъядерные модели, обеспечивающие приемлемые уровни производительности в обработке видеоинформации.

Двухъядерные процессоры Intel Atom представлены моделями первого (Diamondville) и второго (Pineview) поколений.

Примерами таких процессоров могут служить модели Intel 330 (2008 г.) и Intel D510 (2010 г.). Их основные параметры представлены в таблице 1.

Таблица 1.  Основные параметры Intel Atom моделей 330, D510 

Двухъядерные модели первого и второго поколения “атомных” процессоров отличаются не только внутренней микроархитектурой, но и требуют разных чипов окружения. Центральную роль среди них играют микросхемы системной логики — чипсеты.

Учитывая эти особенности, конструкторы выпустили разные варианты материнских плат.

В качестве примера можно привести платы Gigabyte GA-GC330UD (GA-GC330UD) и Gigabyte GA-D510UD (GA-D510UD), построенные на основе Intel 330 и Intel D510.

При этом следует обратить внимание, что первая из них — GA-GC330UD построена на основе трехчипового дизайна, предусматривающего   использование процессора и двух микросхем чипсета: Intel 330 + GMCH + ICH7.

Вторая плата — GA-D510UD построена на основе двухчипового дизайна. В этом варианте используются  процессор и всего одна микросхема поддержки: Intel D510 + NM10.   

Конечно, модель процессора второго поколения — Intel D510 обладает более совершенной микроархитектурой, возможности которой существенно расширились за счет переноса основных контроллеров из чипсета в состав процессора. 

Это обеспечивает не только большее удобство для конструкторов, но и большую производительность, которой, к слову сказать, в ряде случаев бывает недостаточно.

Однако, как показывает опыт, часто недостаток производительности можно компенсировать за счет использования оверклокинга (разгона), увеличив тактовую частоту процессорной шины выше номинального значения.

Это обычно доступно во всех материнских платах. И упомянутые платы не являются исключением из этого правила. На основе этих плат была проверена  реальность и целесообразность разгона систем, построенных на основе «атомных» процессоров. Кроме того, разгон позволил оценить и сравнить текущие частотные потенциалы двух поколений микроархитектур, а также выявить сильные и слабые их стороны.

А вот насколько это реально можно проверить на основе указанных плат  GA-GC330UD  и  GA-D510UD.

Внешний вид и основные параметрв материнских плат GA-GC330UD и GA-D510UD, созданных и выпущенных компанией Gigabyte, рассмотрены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов

 >>  Часть 4

Итак, производительность системы, созданной на основе материнской платы GA-D510UD, была оценена в процессе тестирования.

Конфигурация тестовой компьютерной системы:

• материнская плата — Gigabyte GA-D510UD,
• центральный процессор — встроенный двухъядерный Intel Atom D510,
• оперативная память — 2 Гбайт DDR2 667 МГц,
• видеоподсистема — встроенные в процессор Intel Atom D510 средства графики,
• дисковая подсистема — жесткий диск ST32000641AS (2 Тбайт),
• операционная система — OS Microsoft Windows XP/2002 Professional (Win32 x86/IA32) с ) с Service Park 2

В качестве своеобразного эталона была использована компьютерная система, основой которой послужила материнская плата GA-GC330UD с двухъядерным процессором Intel Atom 330, созданным и выпущенным в рамках линейки Intel Atom предыдущего поколения.

Необходимо отметить, что на тестирование разработчиком был предоставлен инженерный семпл материнской платы GA-D510UD. Поэтому при запуске платы возникли некоторые проблемы с драйверами. В результате были использованы драйверы с официального сайта компании Intel. 

Результаты выполнения тестов SiSoft Sandra 2004, PCMark05, 3DMark03 приведены в таблице 2 (больше — лучше).

Таблица 2.  Результаты выполнения тестов 

Несмотря на то, что в тестировании был использован инженерный семпл, материнская плата Gigabyte GA-D510UD продемонстрировала сравнительно неплохие для компьютерных решений со встроенной графикой уровни производительности. И вполне возможно, что в следующих, серийных, экземплярах результаты тестирования будут еще выше.

Необходимо также отметить, что благодаря мультимедийным возможностям процессора и чипсета, компьютер с платой Gigabyte GA-D510UD можно успешно использовать для работы в Интернете и выполнения традиционных несложных офисных задач (набор и редактирование текстов, работа с таблицами и т. п.).

Кроме того, возможно  прослушивание аудио и просмотр видео, включая HD стандартов 720p (до 720 строк изображения в кадре), а во многих случаях даже 1080p (до 1080 строк изображения в кадре).

В заключение следует добавить, что материнская плата GA-D510UD может быть интересна в качестве основы недорогих, сверхкомпактных, энергоэкономичных и т. п. системных блоков с ценой менее $200. Эти блоки могут использоваться в составе недорогих, компактных и практически бесшумных компьютеров, ориентированных на решение задач, не требующих чрезвычайно высокой производительности и функциональности.

Материнская плата GA-D510UD 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

Для недорогих компьютеров начального уровня, известных как “нетбуки” и ориентированных на работу в глобальной сети, выполнение несложных офисных, а также мультимедийных задач, не требующих высоких уровней производительности, в начале 2010 года компания Intel выпустила второе поколение энергоэффективных процессоров линейки Intel Atom.

Главной особенностью данных моделей процессоров, созданных на основе ядра Pineview, является объединение в одном изделии одного/двух вычислительных ядер, контроллера оперативной памяти и графических средств.

Для поддержки процессорв Intel Atom с ядром Pineview разработан еще и специальный чипсет, получивший наименование Intel NM10 Express Chipset (NM10).

На основе предложенных моделей и поддерживающих их чипсета все ведущие производители материнских плат выпустили свои изделия.

В качестве примера такого решения, ориентированного на недорогие настольные компьютеры начального уровня, можно привести материнскую плату Gigabyte GA-D510UD. Она создана на основе новейших энергоэкономичных элементов, представленных двухъядерным процессором Intel Atom D510 и поддерживающим его чипсетом Intel NM10.

Рис. 1. Архитектура компьютера с чипсетом Intel NM10

Материнская плата GA-D510UD, ориентированная на недорогие настольные компьютеры начального уровня и созданная на основе энергоэффективных процессора Intel Atom D510 и поддерживающего его чипсета Intel NM10, представлена в следующей части данной статьи.
 

>> Часть 2
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

От 3- к 2-чиповым решениям

Новая архитектура процессоров позволила перейти от традиционного трехчипового решения (рис. 1), состоящего из процессора и двух традиционных микросхем чипсета, к двухчиповому варианту, состоящему из процессора новой архитектуры и одной микросхемы чипсета (рис. 2).

Рис. 1. Платформа трехчиповых решений

Рис. 2. Платформа двухчиповых решений

Чипсет

Для поддержки процессорв Intel Atom с ядром Pineview разработан специальный чипсет, получивший наименование Intel NM10 Express Chipset (NM10).

Состоит чипсет NM10 из одной микросхемы. Она отвечает за связь с процессором и за  работу ввода/вывода. Обеспечивает поддержку: четырех линий PCI Express x1, двух PCI, 2 Serial ATA 3Gb/s, 8 USB 2.0, LAN 10/100 Mbit/s, HD Audio и т. п.

Соединяется микросхема чипсета с процессором посредством шины DMI (Direct Media Interface) с пропускной способностью 20 Гбит/с (по 10 Гбит/с в каждую сторону).

Максимальное значение энергопотребления чипсета NM10 — менее 2,1 Вт.

Максимальное значение рабочей температуры корпуса — 115 °С.

Пример решения, ориентированного на недорогие настольные компьютеры начального уровня и созданного на основе энергоэффективных элементов, представлен  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 3 
    

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Еще большей производительности можно достичь за счет увеличения тактовой частоты процессорной шины выше номинального значения, например, с тактовой частоты 133 до 150 ГГц (соответственно частоты передачи данных 533 и 600 МГц). Это привело к росту частоты работы ядра с 1,6 до 1,8 ГГц (рис. 3).

Рис. 3.  Процессор и чипсет тестовой системы

Тестовая система:

• материнская плата   — Gigabyte GA-GC330UD,
• оперативная память  — 2 Гбайт DDR2 667 МГц,
• подсистема видео     — встроенные в чипсет Intel 945GS средства графики,
• дисковая подсистема — HDD ST31500341AS 1,5 Tбайт.

Результаты тестирования в штатном режиме и режимах разгона приведены в таблице 2.

Таблица 2. Результаты выполнения тестов PCMark04 и SiSoft Sandra 2004

Как следует из приведенных результатов тестирования, компьютерная система, построенная на основе материнской платы Gigabyte GA-GC330UD, в режиме разгона процессора до частоты его ядра 1,8 ГГц продемонстрировала прирост производительности более 12%. Это, кстати, больше приведенной выше оценки.

В заключение следует еще раз отметить, что материнская плата Gigabyte GA-GC330UD может быть рекомендована в качестве основы компактного, практически бесшумного компьютера для решения задач, не требующих чрезвычайно высокой производительности и функциональности.

Материнская плата GA-GC330UD 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 
 

Для недорогих компьютеров, ориентированных на работу в Интернете, а также на выполнение сравнительно несложных офисных задач, не требующих от компьютерной системы высокой производительности, компания Intel разработала и выпустила специальные процессоры упрощенной архитектуры.

Линейка данных недорогих, компактных и энергоэкономичных процессоров получила наименование Intel Atom. Модели этой линейки стали основой большого числа популярных моделей мобильных и настольных компьютеров.

Закрепляя достигнутый успех, компания Intel спустя некоторое время на основе накопленного опыта представила более совершенный вариант процессоров линейки Intel Atom, потребовавший существенной переработки всей компьютерной платформы.

Для настольных систем новой платформы были выпущены одноядерный Intel Atom D410 и двухъядерный Intel Atom D510.

Здесь следует отметить, что новые разработки по сравнению со своими предшественниками являются более совершенными и более перспективными. Как результат, они  обеспечивают еще и большую производительность компьютерным системам: примерно на 5-10% при равных частотах.

Однако, несмотря на все преимущества, отказываться от систем, созданных на основе материнской платы с набором микросхем системной логики (chipset — чипсет) Intel 945GC и интегрированным центральным процессором Intel Atom 330, имеющим два вычислительных ядра, вряд ли целесообразно.

Дело в том, что существует сравнительно простой способ увеличения производительности, как минимум, на те же 5-10%. Достичь этого можно за счет реализации оверклокинга (overclocking — разгон), увеличив тактовую частоту процессорной шины выше номинального значения.

Данную возможность и результаты увеличения производительности компьютера за счет разгона двухъдерного процессора модели 330 линейки Intel Atom можно продемонстрировать на примере системы, построенной с помощью материнской платы Gigabyte GA-GC330UD (GA-GC330UD).

Основой данной материнской платы послужили интегрированные в ее состав процессор Intel Atom 330 и чипсет Intel 945GС Express, состоящий из двух микросхем известных как компоненты GMCH и ICH7.

Внешний вид материнской платы GA-GC330UD представлен на рис. 1, а ее основные характеристики — в таблице 1.

Рис. 1.  Материнская плата GA-GC330UD с интегрированным Intel Atom 330

Таблица 1.  Основные параметры материнской платы GA-GC330UD

В следующей части  данной статьи рассмотрены некоторые особенности материнской платы GA-GC330UD и встроенного процессора, а также оценка производительности компьютерной системы, созданной на основе данной платы, в штатных режимах.     

>>    Часть 2 
    

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Производительность GA-GC330UD

При тестировании материнской платы  GA-GC330UD  в качестве эталона была использована аналогичная по конфигурации система, основой которой послужила плата  GA-GC230D  с одноядерным Intel Atom 230.

Итак, тестовые системы:

• материнская плата — GA-GC330UD
  с процессором Intel Atom 330 (два ядра),
• память — 1 Гбайт DDR2 667 МГц,
• видео — встроенная графика,
• HDD — ST31500341AS 1,5 Tбайт.
   
• материнская плата — GA-GC230D
  с процессором Intel Atom 230 (одно ядро),
• память — 1 Гбайт DDR2 667 МГц,
• видео — встроенная графика,
• HDD — ST31500341AS 1,5 Tбайт.

Рис. 6.  Материнские платы  GA-GC330UD  и  GA-GC230D

Результаты тестирования приведены в Таблице 3 (больше — лучше).

Таблица 3.  Результаты выполнения тестов SiSoft Sandra 2004 и PCMark05

Материнская плата GA-GC330UD продемонстрировала неплохие для компьютерных  решений со встроенной графикой уровни производительности.

Остается напомнить, что немаловажным фактом является и то, что в GA-GC330UD использованы энергоэкономичные процессор и чипсет.

В результате применния энергоэкономичных элементов появляется возможность использования блока питания меньшей по сравнению с традиционными решениями мощности, а, следовательно, и меньших габаритов и цены.

Кроме того, существенно уменьшаются требования к средствам охлаждения системного блока, что позволяет значительно снизить уровень акустического шума.

Итак, можно сделать вывод, что материнская плата GA-GC330UD, созданная и выпущенная компанией Gigabyte, может быть интересна в качестве основы недорогих, сверхкомпактных, энергоэкономичных, и т. п. системных блоков с ценой менее $200 для недорогих компьютеров.

В дополнение к сказанному следует отметить, что благодаря возможностям процессора и чипсета, компьютер с платой Gigabyte GA-GC330UD можно успешно использовать не только для работы в Интернете и выполнения традиционных несложных офисных задач (набор и редактирование текстов, работа с таблицами и т. п.), но и для мультимедийных целей.

Анализ результатов тестирования материнской платы GA-GC330UD продолжен  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 6 
      

Евгений Рудометов 
 

Материнская плата GA-EP55-UD5, созданная и выпущенная компанией Gigabyte, относится к топовым моделям. Плата рассчитана на поддержку процессоров, выполненных в конструктиве LGA1156.  

Данная плата разработана на основе чипсета Intel P55.

Чипсет Intel P55

Чипсет Intel P55 Express Chipset (iP55) поддерживает процессоры Intel Core i7/i5, подключаемые через разъем LGA1156 и работающие c шиной DMI.

Комплект является однохабовым.

Это означает, что он состоит всего из одной микросхемы.

Связано это с тем, что традиционные для компоненты MCH, выполнявшей функции северного моста (Nirth Bridge), стали элементами процессоров LGA1156. В связи с этим отпала необходимость в компоненте MCH и чипсет стал однокомпонентным.

Единственная компонента чипсета iP55 получила наименование Platform Controller Hub (PCH).

Подключается микросхема посредством шины DMI — шины, традиционно используемой для связи набов  MCH/GMCH и ICH в двухкомпонентных чипсетах уже нескольких поколений.

Микросхема PCH, выполняющая фактически функции ICH поддерживает:

• до 8 портов PCI Express x1,
• до 4 PCI,
• 6 Serial ATA II c RAID,
• до 14 USB 2.0,
• MAC-контроллер Gigabit Ethernet,
• High Definition Audio (7.1) и т. п.

Структура компьютера с чипсетом iP55 представлена на Рис. 1.

Рис. 1.  Структура компьютера с чипсетом iP55

Комплект GA-EP55-UD5

В комплект материнской платы Gigabyte GA-EP55-UD5 (GA-EP55-UD5) входят следующие основные компоненты:

• упаковочная коробка,
• материнская плата GA-EP55-UD5,
• кабель IDE,
• четыре кабеля SATA,   
• брекет SATA,
• I/O Shield,
• CD-ROM с ПО,
• коннектор 2-Way SATA bridge,
• руководство пользователя,
• краткая инструкция по установке.

Основные технические параметры материнской платы GA-EP55-UD5,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

Высокопроизводительные модели процессоров Intel Core i7 выпускаются в стандарте подключения LGA1366. Для их поддержки требуются материнские платы, создаваемые на основе топового чипсета Intel X58.

Соответствующие изделия выпустили все основные производители материнских плат.  В качестве примера можно привести изделия компании Gigabyte, которая для поддержки высокопроизводительных процессоров с разъемом LGA1366 выпустила ряд материнских плат.

Среди этих плат выделяется модель GA-EX58-UD4, которая является топовым представителем сектора массовых изделий (mainstream). Ее основой стал чипсет Intel X58.

Основа платы

Чипсет Intel X58 Express Chipset (iX58) поддерживает процессоры Intel Core i7, подключаемые через разъем LGA1366 и работающие c шиной Quick Path Interconnects (QPI).

Комплект является двуххабовым. Он состоит из двух микросхем (Рис. 1):  

• Input/Output Hub (IOH),
• I/O Controller Hub (ICH).

Рис. 1.  Архитектура компьютера, созданного на основе чипсета Intel X58

Компонента IOH содержит контроллеры, управляющие системной шиной, графической подсистемой и средствами связи с микросхемой ввода/вывода ICH. При этом контроллер процессорной шины поддерживает шину QPI с пропускной способностью до 6,4 ГТ/с, что обеспечивает до 25,6 Гбайт/с.

Внешние видеосредства подключаются посредством двух графических интерфейсов PCI Express 2.0 x16, с возможностью разбить каждый на два графических интерфейса с половинной скоростью или даже на четыре, каждый из которых будет работать с одной четвертой от скорости одиночного интерфейса.

Контроллер памяти встроен в процессор, поэтому он отсутствует в чипсете iX58.

Связь со второй компонентой, ответственной за управление периферийными устройствами компьютера, осуществляется через шину DMI с пропускной способностью до 2 Гбайт/с.

Второй компонентой чипсета iX58 является микросхема ICH10.

Встроенные средства этой микросхемы поддерживают:

• до 6 портов Serial ATA II (300 Мбайт/с),
• до 12 портов USB 2.0,
• до 6 PCI Express x1,
• до 4 PCI (PCI Rev. 2.3, 33 МГц),
• LPC (Low Pin Count),
• Intel High Definition Audio и др. средства, функции и технологии.

Устройства IDE уже традиционно чипсетом не поддерживаются. Однако эту поддержку можно осуществить с помощью соответствующих внешних средств.

Остаетстя добавить, что в качестве альтернативы ICH10 может использоваться микросхема ICH10 RAID — ICH10R.

Комплект материнской платы GA-EX58-UD4, созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведен  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

После появления процессоров, выполненных в стандарте LGA1156 (ядро Linnfield), возникла потребность в соответствующих материнских платах, обеспечивающие поддержку данных процессоров.

Соответствующие изделия сравнительно быстро выпустили все основные производители.

Среди этих производителей была и компания Gigabyte, которая выпустила серию соответствующих материнских плат.

Одной из топовых моделей, обеспечивающих поддержку процессоров, выполненных в стандарте LGA1156 (ядро Linnfield), является плата Gigabyte GA-EP55-UD5, выполненная на основе чипсета Intel P55.

Чипсет Intel P55 Express Chipset (iP55) поддерживает процессоры Intel Core i7/i5, подключаемые через разъем LGA1156 и работающие c шиной DMI.

Комплект является однохабовым.

Это означает, что в комлекте чипсета отсутствует компонента, выполняющая роль северного моста (North Bridge).

Таким образом,  данный чипсет состоит из одной микросхемы iP55, фактически выполняющей роль южного моста (South Bridge).

Эта единственная в чипсете микросхема получила наименование Platform Controller Hub (PCH).

Микросхема PCH поддерживает:

• до 8 портов PCI Express x1,
• до 4 PCI,
• 6 Serial ATA II c RAID,
• до 14 USB 2.0,
• MAC-контроллер Gigabit Ethernet,
• High Definition Audio (7.1) и т. п.

Материнская плата Gigabyte GA-EP55-UD5, созданная на основе iP55,  относится к изделиям топового уровня.

Ее внешний вид приведен на Рис. 1, внешние порты — на Рис. 2.

В Таблице 1, приведены основные  характеристики этой платы.

Рис. 1.  Материнская плата GA-EP55-UD5

Рис. 2.  Внешние порты GA-EP55-UD5

Основные технические параметры материнской платы GA-EP55-UD5,  созданной и выпущенной компанией Gigabyte, приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2