UMPC и MID. Формирование среднего класса.

Всего лишь совпадение, не сомневаюсь в этом, что новый вид портативной электроники, произошедший от UMPC (Ultra Mobile PC), получил название MID (Mobile Internet Device). Приставка mid- в английском указывает на середину чего-либо. Например, mid-range processor – процессор средней производительности. На CeBIT 2006 корпорации Microsoft и Intel сообщили об учреждении нового типа мобильных компьютеров, UMPC. Их отличительными чертами стали сенсорные экраны (прежде планшетам были присущи дисплеи, реагировавшие только на нажатия диджитайзера) и скромный набор дополнительного ПО от Microsoft. Благодаря этому применение стилуса сделалось необязательным, и упростились приёмы управления компьютером. В российской рознице есть, и довольно давно, как минимум, две модели - Samsung Q1 и Asustek R2H. Однако ими слабо интересуются, по крайней мере, журналисты: есть основания полагать, что агрегаты ничем не удивят. Процессоры у них маломощные (Celeron M), весят UMPC 800-900 граммов, коммуникационные способности ограниченные (Wi-Fi да Bluetooth), а стоимость 27-30 тысяч рублей. Билл Гейтс два года назад говорил, что такие консоли будут дешевле $1000. Кроме того, утверждают, что у аппаратов малое время автономной работы.

Вряд ли создатели упомянутых продуктов рассчитывали на их грандиозный успех. Вероятно, одной и преследуемых целей было знакомство с трудностями, встающими на пути заводчика изделий подобного класса. Стало понятно, что опустить цену ниже 1000 у.е. проблематично - одна Windows XP стоит долларов 100. К тому же машины расходуют много энергии, хотя и оборудованы чипами с низкой производительностью. В этой связи очень своевременна инициатива Intel по созданию MID. Их ОС - RedFlag MIDInix (бесплатная или более доступная), а аппаратная платформа - Intel Ultra Mobile 2007 (IUMPC 2007). Её энергозатраты должны быть сравнительно умеренными, ибо тактовая частота процессора 600 МГц. Представителям же UMPC поколения 2007 положены 800-мегагерцевые чипы и Windows XP или Vista в качестве ОС. И чем после этого MID не mid-range UMPC? О своём видении обеих ветвей семейства, представители компании Intel рассказали на IDF в Пекине.

UMPC Fujitsu

Образцы MID

Скромность украшает

Особенно, когда других украшений нет. Главный девиз MID и UMPC 2007-го года выпуска: «Умеренность во всём». Иного пока не дано. В мозгу намертво запечатлелось обещание Intel уменьшить энергозависимость мобильных процессоров в 2007-ом году вдвое относительно моделей 2006-го. А в 2008-ом ещё в пять раз. В 2009-ом вообще урезать затраты на питание чипов двадцатикратно по сравнению с 2006 ым. И в компании слово сдержали. Решение оказалось чрезвычайно простым и неожиданным: была понижена частота процессора. Изучение ассортимента нынешних ноутбуков наводит на мысль о том, что экземпляров с тактовой частотой меньше 1 ГГц в природе не существует. Но подходящие электронные компоненты специально снова изобрели. Составной частью мобильной платформы Intel Ultra Mobile Platform 2007, представленной на IDF в Пекине, станут, наравне со свежим чипсетом Intel 945GU Express и южным мостом ICH7, вычислительные элементы А100 и А110. Их тактовые частоты составляют 600 и 800 МГц, а в самих комплектующих легко распознать изрядно упрощенный Pentium M. Сокращения выразились в уменьшении размера кэш-памяти второго уровня с 2 МБ до 512 КБ и понижении частоты системной шины с 533 до 400 МГц. Процессор избавили от тех качеств, за которые его превозносили в момент выхода. В частности, отмечали, что 133-мегагерцевый прирост в частоте шины ускоряет передачу на треть. Сейчас же характеристики чипа ухудшены, и тем не менее в этом состоит его достоинство. Очевидно, что следствием такого обращения станет снижение энергорасхода, что в настоящий момент важнее производительности. Тем более, судя по видеозаписи сеанса работы с MID (им полагаются процессоры на 600 МГц), она достаточная.

Оперативной памяти у машины, возможно, лишь 256 МБ (512 МБ – предел для MID). Хотя, полагаю, не возбраняется устанавливать и 1 ГБ. Больше точно не получится – таково ограничение платформы. Тактовая частота встроенного графического ядра (Intel GMA 950) в два раза ниже, чем у комплексов, рассчитанных на применение в современных ноутбуках (133 МГц против 250 МГц). Разрешение собственного дисплея MID и UMPC не должно превосходить 1024х768, внешнего монитора – 1280х1024 точек. Аппаратов с лучшими характеристиками на IUMPC 2007 не создать.

Но уже в следующем году за основу возьмут систему Menlow. Она подразумевает наличие 64-битного процессора, готового работать на частотах до 2 ГГц, и шины памяти на 400 или 533 МГц. Дискретная графика и твердотельные накопители, по-видимому, станут доступны как опции. Время работы Menlow-UMPC увеличится почти вдвое относительно современных моделей и составит приблизительно 6 часов. Благодаря переходу на 45-нм технологический процесс удастся уменьшить габариты чипа и устройств. Из фотографии явствует, что прототип от Intel по размеру близок к крупному коммуникатору.

На смену Menlow придёт Moorestown. Он станет раза в два меньше и экономичнее. Поставляться будет как одно- или двухъядерное решение, сочетающееся с памятью DDR3. Встроенный графический ускоритель должен по скорости вычислений превзойти оный у Menlow процентов на 50%. Важная особенность – интеграция на одном чипе центрального процессора и графического. В том же направлении движется и AMD, обобщая опыт своих инженеров и сотрудников недавно приобретённой компании ATI. Принципиально новый чип Fusion, включающий в состав оба типа процессоров, должен, как и Moorestown, поступить в продажу в 2009-ом году. Хотелось бы верить, что на сей раз чип у AMD получится, если не лучше, чем у конкурента, то хотя бы не хуже.

Повторюсь, главная задача на повестке дня – снижение энергопотребления, причём, в силу стечения обстоятельств, не только у портативных компьютеров. Электросети средней полосы в конце мая были перегружены из-за жары. Тут единственный рецепт экономии состоит в минимизации использования систем охлаждения рабочих или праздных тел. В вычислительных машинах этого добиваются разными способами. Об одном из них речь шла выше – миниатюризация технологического процесса и совершенствование архитектуры. Это подразумевает реорганизацию не только ядра, но и сопутствующих элементов. Инженеры озабочены как расходованием электричества, так и эффективностью его доставки. Потери при передаче энергии по магистрали играют свою роль. Вклад вносят и задержки, возникающие при смене профиля потребления (понижении частоты процессора, шины и т.п.). Спасение конструкторы видят в более тесной компоновке рабочих узлов на микросхеме и ускорении реакции элементов управления питанием.

Остро стоит проблема применения и сосуществования радиомодулей. Теперь проектировщики UMPC испытывают те же затруднения, что, должно быть, и создатели смартфонов. Необходимо обустроить теплоотвод в агрегате и изолировать шумящие компоненты, не слишком увеличивая его толщину, разместить в корпусе 5-7 усилителей, передатчиков, антенн, избегая интерференции, и опять-таки не транжирить потенциал аккумулятора. На рисунке показан спектр сигналов коммуникабельного UMPC.

Для преодоления кризиса компьютеры обзаведутся кто комбинированной антенной, способной функционировать на различных частотах, кто аппаратно-программными средствами, обеспечивающими одновременное использование разных радиоинтерфейсов, кто экранированными друг от друга антеннами. Залог сохранности ресурса батареи, уменьшения объема терминала и его стоимости – компактность чипов, на раз сей радио. По темпам шкалирования они отстают от вычислительных, и в их отношении закон Мура не соблюдается. Но интеграция разнообразных систем в этой отрасли, пожалуй, даже более популярна, чем в смежной. Года 3 назад фирма Texas Instruments (TI) предложила технологию DRP (Digital Radio Frequency). Благодаря ей часть «обязанностей» аналоговых устройств (фильтров, усилителей) была возложена на цифровые (дискретизаторы, цифровые обработчики сигнала), что позволило процентов на 40 уменьшить площадь, занимаемую радиосистемой. И энергозатраты стали скромнее. Также фабриканты охотно совмещают в одном блоке несколько радиомодулей, например, Bluetooth, Wi-Fi и FM-радио. В феврале почти одновременно о готовности таких многофункциональных изделий рапортовали Broadcom и TI. Помимо этого, судя по всему, неплохих результатов можно добиться, умело располагая элементы на микросхеме, что дешевле слияния гетерогенных систем в чипе.

Не был обделён вниманием и дисплей - второй (после процессора) по уровню запросов к питанию компонент компьютера. Покупателям в этом году предложены MID и UMPC, чьи экраны будут иметь диагонали 4,8'', 5,6'', 7'' форматов WVGA/WSVGA. В 2008-ом добавятся ещё 6,х-дюймовые дисплеи, а также поддержка WXGA-разрешения. Энергозатраты должны снизиться на 40% (ориентир для современных 7'' ~ 850 мВ, 4,8'' ~ 530 мВ), масса - на 30%, толщина - вдвое. Механизм для регистрации нажатий «вживят» в экраны, а не будут подключать при сборке. Словом, за год аппаратная база ультрапортативной техники обещает значительно улучшиться.

Чем меньше - тем лучше

Выше уже говорилось о том, что 2007-ой - год разветвления генеалогического древа сверхмобильных ПК. Причина деления в желании сэкономить процентов пятнадцать-двадцать от себестоимости изделия за счёт операционной системы и ещё приблизительно 10 на его начинке. Ведь Linux штука блочная: коль скоро модуль не нужен, его исключают из дистрибутива. Меньше дистрибутив - меньше оперативной памяти занято (закономерность не строго выдерживаемая, но в данном случае, похоже, верная). Причём настолько, что минимальный объём ОЗУ у MID составляет 256 МБ, а максимальный - 512 МБ. С другой стороны, Windows XP дееспособна при той же четверти гигабайта, а при половине «чувствует» почти всегда прекрасно. Так что масштаб оптимизации оценить сложно, хотя установленная ОС теперь как будто занимает 500 МБ вместо 1,5 ГБ.

Правда, выбор Linux в качестве операционной системы порой бывает сопряжен с такими неудобствами, как отсутствие драйверов или нехватка ПО. Проблемы с первыми касаются преимущественно периферийных устройств. Этот сегмент программного обеспечения вряд ли получит стимул для развития из-за MID, в отличие от драйверов интегрированных компонентов. Что касается приложений, то их эволюцию распространение MID, скорее всего, подстегнёт. Если ограниченный тираж неудачной Nokia 770 побудил энтузиастов к созданию/портированию программ, то появление более разнообразной техники должно их воодушевить ещё сильнее.

Отмечу, что RedFlag не владеет исключительным правом на производство программных платформ для MID типа MIDInix. На октябрь запланирован старт ОС Ubuntu Mobile and Embedded, разработанной на основе дистрибутива Ubuntu при участии Intel. Пользователи получат возможность выбирать наиболее полно отвечающую их требованиям систему. Хотя, вероятно, лучшим вариантом будет тот, что поставляется вместе с машиной, так как он учитывает её индивидуальность. У обеих платформ, скорее всего, есть инструменты для контроля расхода питания, но, думаю, как и в случае с Windows для ноутбуков, они окажутся не очень эффективными. Лучше энергией распорядятся утилиты от производителя оборудования (надеюсь, ими MID снабдят). Как бы то ни было, наличие альтернативы отрадно.

Формально Intel делит MID на три категории: Stay in Touch, Be Entertained, Access Info & Locate. Компьютеры предполагают быть компактными (диагональ дисплея 4''-5'', масса ~ 300 г). Но это перспективы не текущего года (приборы таких габаритов известны, но их вес пока граммов на 200 больше). Вообще же мобильным терминалам первой группы положены клавиатура, Bluetooth для подключения гарнитуры, видеокамера, приложения VoIP, клиенты для отправки почты и мгновенных сообщений.

Развлекательная техника (Be Entertained) нуждается в экранах и камерах высокого разрешения, ёмких накопителях, поддержке мобильного ТВ и кнопках для управления плеером и играми. Программная часть соответствующая.

Навигационные MID получат GPS, FM-радио для приёма сообщений о пробках, карты, офисный пакет и push email.

Несмотря на разницу между Windows и Linux, подходы к настройке ОС в UMPC и MID однотипные. В документации делается упор на то, что агрегаты должны как можно больше времени проводить в «спящем» режиме. Но выходить из него – гораздо быстрее (в случае Linux – раза в два). Скорость загрузки также должна возрасти: ненужные на данной стадии службы и программы покоятся. Энергозатраты и загруженность аппарата сведены к минимуму. То есть все ненужные в настоящий момент сервисы неактивны. Так, навигационной программе следует запрашивать координаты у GPS-приёмника гораздо реже, если приложение с картой закрыто, а он включён.

Разработчикам же предстоит учитывать отличия между ПК и их ультрамобильными собратьями. Они состоят не только в ограниченности ресурсов последних, но и в разрешении дисплея, его чувствительности к нажатиям и возможном отсутствии клавиатуры. В Microsoft строго регламентировали способы манипуляции UMPC и некоторые особенности организации приложений для них. Как видно из иллюстрации, программист обязан исходить из того, что планшет снабжён 4-позиционной навигационной кнопкой, джойстиком, ответственным за перемещение курсора мыши, двумя клавишами, заменяющими собой соответствующие её кнопки, переключателем разрешения экрана, элементом для быстрого перемещения вверх и вниз по странице, регулятором громкости и USB-портом.

Необходимо не упускать из виду, что программе нужно хорошо смотреться на дисплее 480х800 точек, окна меню по высоте не должны превосходить 480 пикселей, и управление строиться так, чтобы приложение могло выйти из полноэкранного режима. Творцы Windows, MIDInix (и Ubuntu, наверное, тоже) приспособят интерфейс для контроля посредством сенсорного дисплея. Начало было положено концепцией Origami от Microsoft, MIDInix похож по сути на неё, а по внешности на интерфейс Apple iPhone, хотя и не столь функциональный.

Интерфейс UMPC

Интерфейс MID

Заключение

В этом есть определённая ирония: карманные компьютеры и смартфоны, их операционные системы инженеры всегда старались сделать схожими по функциональности с настольными. Фабриканты ноутбуков, решившие начать выпуск UMPC и MID сейчас, кое-что делают с оглядкой на смартфоностроителей. Это в первую очередь касается коммуникационного обеспечения: такими вещами им заниматься прежде не приходилось. Многие хотят подстроиться под Apple iPhone, так как он необычен и, должно быть, удобен. Конечно, продолжится встречное движение телефонов и портативных ПК. Не знаю, станет ли упорствовать Nokia в сегменте Интернет-консолей, этот год, по-моему, окажется переломным. Если спрос на Nokia N800 будет невелик, возможно, идею и оставят. Однако не слишком безумной выглядит версия, что компания, как бы ни сложилась судьба N800, попробует собрать MID, переняв опыт HTC. То же самое касается Palm Foleo. Помимо того, потенциал устройств на RISC-процессорах приближается к таковому для электроники на x86-чипах. Так что не удивлюсь появлению лет через пять MID на ОС Symbian, а коммуникатора на наследнице Windows Vista.

Иван Гагнидзе ([email protected])
Опубликовано - 8 июня 2007 г.

Есть, что добавить?! Пишите... [email protected]

Новости:

13.05.2021 MediaTek представила предфлагманский чипсет Dimensity 900 5G