Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

(кликнуть мышью для увеличения картинки)

Примеры ноутбуков

Интересная модель того времени – Everex с процессором i386SX-25. Архитектура и дизайн этой модели допускает возможность установки сопроцессора i387SX, что увеличивает производительность данного ноутбука.

Ноутбук Everex
(кликнуть мышью для увеличения картинки)

В основе этого компьютера лежит двухплатное решение. Семидюймовый черно/белый ЖК-дисплей разрешением 640×480, легко сменяемые жесткий диск IBM с интерфейсом IDE и информационным объемом 80 Мбайт, дисковод гибких дисков 1,44 Мбайт, блок Ni-Ca аккумуляторов. Управление осуществляется с помощью клавиатуры и миниатюрного трекбола. Оперативная память — 2 Мбайт с возможностью увеличения до 4 Мбайт с помощью замены специальной платы памяти. Внешние интерфейсы представлены разъемами VGA, LPT, Com и для внешней клавиатуры. Ноутбук помещен в металлический корпус и весит более 3 кг. Несмотря на ограниченность функциональных возможностей, по дизайну он уже напоминает современные модели.

Не менее интересно семейство ноутбуков IBM ThinkPad. В октябре 1992 года в рамках данного сеейства были анонсированы три модели: 300, 700, 700С. Основой каждой из них стал процессор Intel 80386SL частотой 25 МГц, оперативная память составляет 4–16 Мбайт, встроенный LCD монитор — монохромный, 9,5 дюйма, разрешением 640×480. Накопители представлены жестким диском 80 Мбайт и 3,5-дюймовым флоппи-дисководом.

Ноутбук IBM ThinkPad
(кликнуть мышью для увеличения картинки)

Модели 700 и 700C отличаются наличием процессора Intel 80486SLC частотой 50 МГц (2×25 МГц). Последняя укомплектована цветным 10,4-дюймовым LCD-монитором с поддержкой 256 цветов – в комплекте с HDD 120 Мбайт она предлагалась за $4350.

Конечно, все перечисленные характеристики могли варьироваться в зависимости от модели и производителя.

Приведенные данные дают только общее представление о том, какими были компьютеры начала девяностых годов прошлого века, то есть три десятка лет назад. Остается сравнить параметры и цены указанных устройств с современными моделями компьютеров. Но это уже может сделать каждый из нас самостоятельно.

А вот предсказать, что будет через следующие три десятка лет, — вряд ли возможно. Однако можно уверенно утверждать только то, что, безусловно, будет очень интересно!
   

>>    Часть 1 
       

Сокращенные версии статьи: 

• Компьютеры тридцать лет тому назад
• Компьютеры тридцать лет тому назад. / IT-Expert. 2023, №7
• Компьютеры, какие они были 30 лет назад. / Вы и ваш компьютер. 2023, №10, с.14-18 

В статье были использованы материалы книг:

• «PC: Overclocking, Optimization, & Tuning, Second Edition». — USA: A-LIST
• «PC: Hardware Tuning & Acceleration». — USA: A-LIST
• «PC: настройка, оптимизация разгон» Изд.2-е, доп. — СПб.:  BHV-Санкт-Петербург
• “Форсирование аппаратных средств РС”. — СПб.: БХВ-Петербург
• “Аппаратные средства и мультимедиа”. — СПб.: Питер
• “Современное железо: настольные, мобильные и встраиваемые компьютеры”. — СПб.: БХВ-Петербург

В статье были использованы материалы сайтов:

• Википедия
• Ряда других сайтов

Евгений Рудометов
Виктор Рудометов

(кликнуть мышью для увеличения картинки)   

Термоэлектрические полупроводниковые модули Пельтье (далее — модули Пельтье) широко используются и в технике, и в научных приборах, и как компоненты сверхкомпактных холодильников, в частности, в составе подсистем охлаждения процессоров в персональных компьютерах. Некоторые теоретические детали, лежащие в основе модулей Пельтье, примеры образцов, их внутреннее устройство и основные параметры, рекомендации по выбору оптимальных моделей модулей, а также серийные варианты кулеров с модулями Пельтье были рассмотрены в предыдущих статьях.

Первая из этих статей была посвящена основам термоэлектрического охлаждения, вторая — выбору модулей Пельтье, выполняемого на основе несложных расчетов, и особенностям последующей их эксплуатации, третья — серийным кулерам с модулями Пельтье в их составе.

Как было отмечено в этих статьях, указанные модули и созданные на их основе кулеры обладают не только бесспорными достоинствами, но и рядом недостатков. Однако конструкции термоэлектрических кулеров, используемых в самых разных областях науки и техники, постоянно совершенствуются. В результате проводимых исследований, выполняемых в многочисленных научных лабораториях, появляются новые идеи и открытия, патенты, изобретения. Все это способствует рождению новейших технологий охлаждения и появлению соответствующих изделий.         

В качестве возможной альтернативы системам с полупроводниковыми модулями Пельтье ряд исследовательских коллективов рассматривают возможность использования калорического эффекта. Они исследуют этот эффект в самых разных вариантах его проявления, а также оценивают возможности его реализации в различных перспективных компактных изделиях. 

Необходимо отметить, что частным случаем калорического эффекта является магнитокалорический эффект — изменение температуры магнитных веществ в условиях изменения внешнего магнитного поля. В частности, удается заметно снижать температуру некоторых материалов при помещении их в сильные магнитные поля. Одним из таких материалов является, например, хорошо известное и популярное среди исследователей соединение Mn₃SnC. Это соединение, кстати, относится к классу перовскитов — чрезвычайно перспективных материалов для многих направлений науки и техники.

К сожалению, необходимость использования полей с напряженностью 2 Тл и выше сильно ограничивает области использования подобных решений. В первую очередь это связано с тем, что магнитные поля высокой напряженности, как например, 2 Тл, требуют очень дорогих и весьма громоздких магнитов. Реализовать их в компактных изделиях в настоящее время технически трудно и пока экономически нецелесообразно. Действительно, генерация сильных магнитных полей требует значительных затрат энергии. Кроме того, такие мощные поля часто плохо совместимы со многими электронными компонентами, нарушая их корректную работу.

Еще одним вариантом калорического эффекта является электрокалорический эффект — заметное изменение температуры веществ под действием сильных электрических полей. Эффект наблюдается в целом ряде сегнетоэлектрических материалов, в том числе в полимерных. Из наиболее популярных среди исследователей подходящих веществ и в этом случае, как и в предыдущем варианте, являются материалы со структурой типа перовскитов.

А недавно ученые из Китая показали, что приложение соответствующего напряжения к специально сконструированному композитному материалу с помощью электрического поля вызывает большой и обратимый калорический эффект. Это достигнуто за счет объединения слоя Mn₃SnC с пьезоэлектрическим слоем титаната цирконата свинца (PZT). Необходимо отметить, что до конца данное явление еще не изучено и поэтому не объяснено должным образом. Однако исследователи считают, что изменение температуры вызвано искажением структуры основного материала пьезоэлектрическим слоем.

(кликнуть мышью для увеличения картинки)

Перспективным направлением для исследования считается изучение термоэлектрических материалов, которые преобразуют избыточное или «мусорное» тепло в электрический ток. Ученые из Колумбийского Университета, Университета Бургундии с привлечением специалистов Ок-Риджской национальной лаборатории и Аргоннской национальной лаборатории смогли обнаружить нарушение атомных симметрий в теллуриде германия — бинарном неорганическом соединении германия и теллура с формулой GeTe. Это соединение является одним из важных материалов для термоэлектричества. Этот материал, как утвердают исследователи, способен преобразовать отработанное тепло в электричество, а под воздействием электричества он способен охлаждаться.

Остается добавить, что новые способы усиления тепловых эффектов без использования сильных полей могут открыть новые возможности твердотельного охлаждения. В итоге они могут привести к созданию для разных сфер применения более энергоэффективных и легких, а в перспективе и недорогих охлаждающих компактных систем и мобильных устройств. Но все это уже темы совсем других статей. Запасемся терпением и будем пристально следить за результатами исследований. Без сомнения, будет очень интересно!

Сокращенные версии статьи: 

• Альтернативные термоэлектрические технологии.
• Альтернативные термоэлектрические технологии. / IT-Expert. 2023, №2
• Примеры кулеров с модулями Пельтье. / Вы и ваш компьютер. 2023, №1, с.19-22 

В статьях о термоэлектрических технологиях охлаждения, модулях и созданных на их основе кулерах были использованы материалы книг:

• «PC: Overclocking, Optimization, & Tuning, Second Edition». — USA: A-LIST
• «PC: Hardware Tuning & Acceleration». — USA: A-LIST
• «PC: настройка, оптимизация разгон» Изд.2-е, доп. — СПб.:  BHV-Санкт-Петербург
• “Форсирование аппаратных средств РС”. — СПб.: БХВ-Петербург  

Евгений Рудометов 
 

Часть 5 
  

Гибридные процессоры

Действительно, широко используемые в серверах, настольных и мобильных компьютерах процессоры архитектуры x86 являются представителями CISC-процессоров. Однако, начиная с Intel Pentium Pro (1995 г.), они являются CISC-процессорами с RISC-ядром. В этих процессорах перед исполнением CISC-инструкции наборов команд x86 (и x86-64) преобразуются в более простой набор внутренних инструкций RISC. Этот процесс облегчает и ускоряет параллельное исполнение команд за счет снижения простоев внутренних функциональных узлов процессора.

Процессор Intel Pentium Pro
(Википедия)

В современных процессорах RISC нередко присутствуют и суперскалярность, и суперконвейерность, и многоядерность, и даже многопроцессорность, что ранее связывали исключительно с моделями CISC. Внедрение указанных разработок в процессоры RISC позволило им успешно конкурировать c соперниками из альтернативного лагеря. В качестве примера можно привести процессоры семейства M1 компании Apple.

Процессор Apple M1
(Википедия)

Процессор M1 имеет четыре высокопроизводительных ядра Firestorm и четыре ядра низкого энергопотребления Icestorm. В результате реализации многоядерности, дополненной рядом специальных технологий, компьютер Mac mini 2020 года, оснащенный M1, демонстрирует 7 Вт в режиме ожидания и 39 Вт при максимальной нагрузке. Это существенно меньше по сравнению с 20 Вт в режиме ожидания и 122 Вт при максимальной нагрузке компьютера Mac mini 2018 года с 6-ядерным Intel Core i7. В дополнение к этому M1 показал конкурентоспособную производительность и эффективность в популярных тестах Geekbench 5, Cinebench R23. Все это позволило моделям M1 занять достойное место в компьютерах Apple, несколько потеснив в этом секторе рынка CISC-процессоры Intel, хотя следует признать, что у каждого варианта есть свои достоинства и некоторые ограничения.

Неформальное заключение

Конечно, портированные узлы и технологии улучшают функциональные и потребительские возможности процессоров CISC и RISC, повышают их производительность, но не делают их универсальными. Такие процессоры остаются либо в группе CISC, либо в группе RISC. Данное обстоятельство накладывает соответствующие ограничения на использование программного обеспечения. Здесь уместно еще раз напомнить, что процессоры CISC и RISC имеют разные наборы команд. Это не позволяет без соответствующего перекодирования осуществлять беспроблемный перенос системных и прикладных программ между компьютерными устройствами CISC и RISC. Однако в ряде случаев существуют соответствующие программы, осуществляющие перекодирование “налету” в реальном масщтабе времени, правда, за счет фактического снижения реальной производительности.

В заключение остается добавить, что рассмотренными вариантами не исчерпывается все многообразие архитектур и технологий современных процессоров. Приведенный обзор — это упрощенный взгляд на эволюцию процессоров, в реальности же все намного сложнее и интереснее.
    

>>    Часть 1 
     

 Сокращенные версии статьи: 

• Чем отличаются архитектуры процессоров и можно ли их сравнивать? 
• Чем отличаются архитектуры процессоров и можно ли их сравнивать? / IT-Expert. 2022, №5, с.20-25 

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Внешний вид данного нетбука DNS 123878, выпущенного из китайских комплектующих российской компанией DNS, представлен на рис. 5.

Основные параметры приведены в таблице 2.

Рис. 5.  Внешний вид нетбук DNS 123878

Таблица 2.   Основные параметры  DNS 123878 

О дополнительных особенностях DNS 123878  —  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 5  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

DNS 123878 c MeeGo

В качестве примера мобильного компьютера с ОС MeeGo можно привести модель DNS 123878, созданную на основе процессора Intel Atom N450 и чипсета Intel NM10.

Учитывая возможности процессора и чипсета, данное изделие относится к нетбукам — устройствам, предназначенным в основном к работе в Интернете и выполнению относительно несложных офисных задач.  

Здесь следует напомнить, что для нетбуков компания Intel выпускает специально созданные модели энергоэкономичных процессоров, например: Intel Atom N450, N 455, N470, N475, N550 и т. п.

Благодаря сравнительно невысокой цене одной из самых популярных моделей среди производителей нетбуков стал одноядерный процессор Intel Atom N450, созданный на основе ядра Pineview и выпущенный в 1 кв. 2010 г.
        

Таблица 1. Основные параметры Intel Atom N450 

     
Процессор Intel Atom N450 относится к семейству второго поколения. В отличие от представителей предыдущего поколения они к вычислительным ядрам приобрели еще и контроллер памяти и встроенные видеосредства. Это позволило упразднить микросхему GMCH (северный мост) и перейти от трехчиповой структуры платформы к двухчиповой платформе c (рис. 3).
         

Рис. 3.  Двухчиповая платформа c Intel Atom второго поколения
     

Остается добавить, что именно этот процессор и стал основой нетбука DNS 123878.

Комплект нетбука DNS 123878 представлен следующими компонентами (рис. 4):

• картонная коробка с ручкой,
• нетбук DNS 123878,
• компактный блок питания,
• краткая документация.
         

Рис. 4.  Комплект нетбука DNS 123878

Основные параметры нетбука DNS 123878 представлены  —  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 4  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Оценивая приведенную структуру операционной системы MeeGo, необходимо более подробно рассмотреть основные детали данной ОС, претендующей стать альтернативой для продуктов Microsoft в мобильных компьютерных системах. 

Базовый слой MeeGo (OS Base) содержит ядро Linux и ПО для адаптации аппаратного обеспечения, необходимого для работы MeeGo на устройствах с различной аппаратной архитектурой.

Промежуточный слой обеспечивает независимую от аппаратного обеспечения и модели использования API для создания программ и web-приложений. Этот слой содержит: Службы медиа (Media Services), Управление данными (Data Mgmt), Службы устройства (Device Services), Личные службы (Personal Services) и др.

MeeGo использует систему безопасности (Security), обеспечивающую контроль доступа от полностью открытых до частично заблокированных. Это достигается за счет гибкой и обновляемой политики.

Инструментарий MeeGo для создания интерфейсов пользователей (MeeGo UI Toolkit) является основным инструментарием для разработки приложений под MeeGo и основан на Qt (кросс-платформенный инструментарий разработки ПО на языке программирования C++) с особенными дополнениями. Для расширения совместимости также включены GTK (GIMP Toolkit — кросс-платформенная библиотека элементов интерфейса) и Clatter (Clutter — свободная графическая библиотека для создания аппаратно ускоренных пользовательских интерфейсов).

Более подробно архитектура MeeGo представлена на рис. 2. 

Рис. 2.  Архитектура ОС MeeGo

Интерфейсы MeeGo для карманных устройств (MeeGo Handheld UX) и для нетбуков (MeeGo Netbook UX) предоставляют пользовательские интерфейсы для портативных устройств, в том числе пользовательские интерфейсы основной системы и программных приложений.

Интерфейс MeeGo предоставляет пользовательский интерфейс для нетбуков, в том числе пользовательский интерфейс основной системы и приложений, которые строятся на основе портативного оптимизированного интерфейса. Интерфейс демонстрирует возможности платформы, а также является отправной точкой для создания нетбука MeeGo.

Остается добавить, что система является полностью открытой: разработчики опубликуют ее исходные коды.

Дистрибутивы MeeGo уже доступны для ряда мобильных устройств, среди которых изделия, созданные на основе энергоэкономичных процессоров семейства Intel Atom.

Пример мобильного компьютера с ОС MeeGo, в качестве которого выступил нетбук DNS 123878, приведен  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 3  
      

Евгений Рудометов 
 

Отечественная компания DNS выпустила на рынок вариант ноутбука, в котором вместо традиционных программных продуктов Microsoft была использована система MeeGo.

Необходимо отметить, что впервые операционная система (OC) MeeGo была представлена компаниями Intel и Nokia на конгрессе в Барселоне в феврале 2010 года.

Эта ОС создана для разных платформ и в основном ориентирована на мобильные устройства. К их числу относятся нетбуки, планшетные компьютеры, смартфоны и т.п. Кроме того, система может использоваться с настольными ПК начального уровня, роль которых выполняют неттопы, а также в качестве программной “начинки”  телевизоров,   телеприставок и бортовых информационно-развлекательных комплексов новейших автомобилей.

Широкий охват разных устройств позволяет создавать приложения, которые без адаптации будут работать сразу на нескольких видах компьютерных изделий.

ОС MeeGo, по утверждению ее разработчиков, отличают:

• легкость,
• простота, 
• удобство.

Эта система обеспечивает быструю загрузку, поддержку Adobe Flash, а также приложений для доступа в социальные сети и много других возможностей. Одной же из важнейших особенностей данной ОС является стойкий иммунитет к программным вирусам.

Система MeeGo является полностью открытой, ее исходные коды опубликованы. Intel и Nokia заявили, что все производители аппаратного обеспечения получат равный доступ к MeeGo. А еще в планах компаний Intel и Nokia не только совершенствование данной ОС, но и развитие магазинов приложений.

Архитектура MeeGo

ОС MeeGo является гибридом мобильных систем Moblin и Maemo, разработку которых два технологических гиганта начинали самостоятельно. Система является своеобразным гибридом мобильных систем Moblin и Moemo. Кроме того, при в ней использованы некоторые наработки проектов Fedora и Debian.

Необходимо напомнить, что Moblin (сокр. от Mobile Linux) — это специализированный дистрибутив Linux, предназначенный для ультрапортативных устройств, созданных на основе процессора Intel Atom. Проект Moblin был инициирован компанией Intel в 2007 г.

Maemo — Linux платформа для портативных устройств. Используется в интернет-планшетах Nokia. Большая часть кода Maemo открыта и послужила основой для создания Ubunta Mobile. Существует множество приложений для платформы Maemo.

Fedora и Debian, как и Moblin, Maemo, являются также программными продуктами, связанными с Linux. При этом Debian — это свободная ОС и набор прикладных программ для  компьютера. В Debian используется ядро Linux, но большинство утилит разработано в рамках проекта GNU, поэтому полное название проекта  — Debian GNU/Linux.

Fedora — дистрибутив операционной системы Linux. Спонсируется фирмой Red Hat и поддерживается сообществом. Проект служит для тестирования новых технологий, которые в дальнейшем включаются в продукты Red Hat и других производителей.

Указанные программные продукты оказали влияние на ОС MeeGo, первая версия которой появилась 26 мая 2010 года. Следующая версия — версия 1.1 была выпущена в конце октября 2010 г.

ОС MeeGo состоит из трех слоев (рис. 1):

• Базовый слой MeeGo (OS Base),
• Промежуточный слой MeeGo (Middleware),
• Пользовательский слой MeeGo (UX).

Рис. 1.  Три слоя и основные компоненты ОС MeeGo

Некоторые подробности архитектуры ОС MeeGo —  в следующей части  данной статьи. 
    

>>    Часть 2  
      

Евгений Рудометов 
 

Быстрое развитие производственных отношений приводит к стремительно росту темпа жизни. В результате у многих не хватает времени, сил, ресурсов. Куда-то не успел, с кем-то нужным не встретился, что-то забыл, сорвал планы.

Все спешат по своим неотложным делам, пытаясь везде успеть, не опоздать.

А на дорогах пробки. Ситуацию не спасает ни индивидуальный транспорт, ни общественный. И часто Метро становится основным транспортным средством, с помощью которого еще можно добраться в прогнозируемый срок.

Перечень подобных проблем современного мегаполиса можно продолжать очень долго, но от этого не становится проще и легче жить. На это человек, умудренный опытом, скорее всего философски отметит, что все это издержки современной цивилизации с ее безумным ритмом и многочисленными проблемами городского стиля жизни.

Конечно, перечисленные проблемы возникли не сегодня, а посепенно проявлялись с кристалльной четкостью в течение сравнительно длительного времени. Они были замечены, их рост уже давно спрогнозирован многочисленными экспертами.

Светлыми умами были сделаны соответствующие выводы и даны рекомендации по формированию соответствующей инфрастуктуры в стремительно меняющемся мире.

Основным направлением оптимизации жизни является развитие компьютерных мобильных средств, поддержанных соответствующими технологиями и средствами связи. Хорошая связь позволяет не только быть всегда на связи, но и удаленно решать многие производственные и личные проблемы, минимизируя перемещения и экономя время, деньги, силы, здоровье.

Однако рассматривая недавнюю историю развития мобильных технологий, можно отметить, что здесь далеко не все было гладко. Действительно, если по отношению к мобильным телефонам вопросов обычно не возникало, то альтернативные средства нередко с трудом завоевывали свое место под солнцем.

Так, например, когда в уже далеком (по меркам развития компьютерного рынка) 2003 году компания Intel объявила о реализации технологии Intel Centrino, предусматривающей использование в ноутбуках, кроме нового процессора и чипсета, еще и модуля беспроводной связи стандарта Wi-Fi (IEEE 802.11), значительная часть пользователей не поняли и не приняли сразу этого шага. Более того, многие считали появление в мобильных компьютерах данных модулей искусственным усложнением и удорожанием систем.

Но Intel терпеливо и последовательно отстаивала свою точку зрения, и уже через год-два ряды скептиков существено уменьшились. Конечно, можно обойтись сотовой связью с ее GPRS/EDGE, но часто Wi-Fi обеспечивает большую скорость передачи данных. Кроме того, цена новых решений снижается столь быстро, что число бесплатных, общественных зон доступа в Internet стремильно  растет по всему миру.

Сегодня уже трудно представить мобильные компьютерные устройства без поддержки Wi-Fi. Стандартные ноутбуки, субноутбуки и сверхкомпактные нетбуки, UMPC и MID, смартфоны и даже  многие телефоны обеспечивают поддержку Wi-Fi (IEEE 802.11b/g) — удобного и уже распространенного инструмента доступа в Internet.

Долгое время считалось, что скорости десятка мегабит в секунду для IEEE 802.11b и полусотни — для IEEE 802.11g — вполне достаточно для большинства применений, ну а многоканальный вариант IEEE 802.11n с его двумя-тремя сотнями мегабит в секунду обладает даже изрядной избыточностью в скорости предачи данных.

Но жизнь ставит новые задачи, и возможностей данного средства компьютерной связи уже части пользователей перестало хватать. Действительно, Wi-Fi – это удобное средство доступа в Internet, но только в пределах сотни метров от  станций связи Hot Spot, без которых работа просто немыслема. А как же быть на больших расстояниях или, например, в движущемся автомобиле? Да и скорость передачи данных Wi-Fi при работе с объмными мультимедийными файлами постепенно перестала поражать воображение многих пользователей.

Отвечая на потребности рынка, компания Intel своевременно создала альтернативу, предложив решения на основе разработанного с ее участием (скорее – руководством) стандарта WiMAX.

Здесь необходимо напомнить, что WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802.16.

Сети WiMAX уже действуют на территории США, Кореи, Японии и других стран (Фото 1).

Фото 1.  Основные сети WiMAX 

В следующей части  данной статьи рассмотрены характеристики и развитие WiMAX в России.
    

>>    Часть 2