Анализ и оценка функциональных возможностей портативных компьютеров и соответствующих операционных систем

  Современные  ноутбуки на новых процессорах намного  совершеннее своих предшественников, они оснащены гораздо более мощными  видеокартами, жесткими дисками большой емкости, большими экранами и новейшими средствами мультимедиа.

  1.1.2. Классификация и возможности  современных ноутбуков

  Современный ноутбук - это вершина инженерной мысли в проектировании сложнейших вычислительных устройств. Если в начале своего появления основной проблемой в проектировании ноутбуков было размещение в миниатюрном корпусе миниатюрных компонентов ноутбука (системной платы, процессора, дисковых накопителей и др.), то сейчас ситуация стала несколько иной. Миниатюризации всех компонентов ноутбуков привели к тому, что конструкция их стала достаточно совершенной и даже унифицированной. Большинство ноутбуков стали похожи друг на друга — это плоский корпус с клавиатурой и графическим манипулятором (тачпэдом) и крышка, выполняющая роль дисплея. На рисунке 3 изображен стандартный вид открытого ноутбука.

  Рис. 3  Вид открытого ноутбука

  Тем не менее,  ноутбуки принято делить на четыре основные категории:

  -дорогие  презентационные ноутбуки предельно  высокой производительности, использующие наиболее мощные мобильные микропроцессоры и экраны дисплея большого размера;

  -мультимедийные ноутбуки умеренной стоимости, отличающиеся от презентационных менее мощными процессорами и меньшим количеством технических приспособлений;

  -облегченные  ноутбуки малого веса (до 1 кг) для  пользователей, которые вынуждены постоянно носить их в своих портфелях и дипломатах;

  -специальные  ноутбуки для работы в тяжелых  условиях (военного назначения, промышленные, с прочным корпусом и влагонепроницаемые).

  Основные  характеристики ноутбука. Выбор ноутбука.

  Сейчас  в продаже появилось очень  большое количество ноутбуков с  самыми разными характеристиками, размерами  и формами. Самое главное перед  покупкой - это определиться, для каких целей вам нужен компьютер. Допустим, если вы планируете работать в стационарных условиях, то ноутбук должен полностью заменять настольный ПК, значит выбираем модель с максимально возможной диагональю экрана, с полноразмерной клавиатурой и наличием всех основных интерфейсов и функций. Соответственно, чем чаще ноутбук придётся носить с собой, тем внимательнее стоит подойти к выбору его веса. Существуют ультрапортативные модели, имеющие не только небольшие габариты, но и вес менее оного килограмма. Как правило приводы DVD-ROM подключаются отдельно, что позволяет не носить их с собой без надобности. Что касается самых дорогих, не только с топовыми характеристиками, а в большей степени необходимых для имиджа, моделей, то здесь особое внимание уделяется широким возможностям работы с 3D-графикой, основанным на последних разработках nVidia и ATI, и, естественно, внешнему виду.

    Вес

  Представленные  на данный момент на рынке ноутбуки имеют приличный разброс в  массе, основная часть портативных  компьютеров весит около 2,5-3 кг. Модели, созданные для замены стационарных компьютеров, в основном весят несколько  больше, ультрапортативные (нетбуки), вмещают в корпус меньше устройств, имеют небольшой экран и являются самыми легкими. Ноутбуки с 14-15-дюймовыми экранами как правило очень легкими не являются, конечно если это, не сверхдорогие и прогрессивные модели. Различные по характеристикам процессоры, различный объем оперативной памяти, BD-ROM вместо DVD-ROM не влияют на общий вес устройства.

  Экран

  Легкие  ноутбуки чаще всего оснащаются 12-ти-дюймовыми  экранами. Площадь видимой области ноутбука с 14.1-дюймовой матрицей соответствует 15-дюймовому ЭЛТ монитору.

  Что касается разрешения, то даже у моделей  с одинаковой диагональю экрана оно может отличаться. Покупая ноутбук следует обратить внимание на рекомендуемое производителем рабочее разрешение, именно с ним и предстоит работать, потому как уменьшение или увеличение разрешения делает изображение менее комфортным для глаз.

  Выбор размера экрана зависит от требуемых  размеров самого ноутбука. На компактные модели очень редко устанавливают  матрицы более 12 дюймов. Среди них  основная масса имеет рабочее  разрешение 1024х600 и 1280х800. С точки  зрения соотношения цены и величина экрана самые сбалансированные решения  оснащены 14,1 - 16-дюймовыми матрицами. В этом случае ноутбуком очень  удобно заменять настольный монитор. Для  таких матриц разрешение 1280х800 и 1366х768 является практически стандартным. Такие разрешения, как 1440х900, используются в основном в ноутбуках с диагональю от 17 дюймов.

  Оперативная память

  Все современные ноутбуки оснащаются минимум 1 Гб оперативной памяти и все  чаще 2-4 Гб. Даже самые простые модели позволяют наращивать объём памяти до 4Gb. Самые продвинутые экземпляры позволяют увеличивать память до 16 Гб. Используется как правило память DDRII, но появляется всё больше ноутбуков с DDRIII. Экономить на памяти не рекомендуется, так как ее нехватка может привести к существенной потере производительности. Как гласит древняя компьютерная мудрость: "Памяти много не бывает".

  Жесткий диск

  Сейчас  на рынке представлены жесткие диски  объёмом от 80 до 640Gb. В основной массе ноутбуков используются 2,5 дюймовые жёсткие диски объёмом 160-320 Гб. В дорогих ультрапортативных ноутбуках используются 1,8 дюймовые диски и SSD накопители. Замену жёсткого диска на диск большей ёмкости в большинстве моделей можно производить самостоятельно. Иногда для этого нужно обращаться в сервисный центр. К ноутбуку без проблем можно подсоединить внешний жесткий диск, для этого можно использовать оставшийся после замены старый диск.

  Аккумуляторы

  Наиболее  распространенные элементы питания - литий-ионные. Литий-полимерные и металлогидридные сейчас уже не встречаются. На ёмкость аккумулятора нужно обращать внимание, если планируется постоянное передвижение вместе с ноутбуком, когда вес и срок автономной работы являются критическими параметрами. Хорошим результатом является время работы от батареи более четырёх с половиной часов.

  Устройство  позиционирования

  В основном используется технология TouchPad. Эта чувствительная к нажатиям панель находится под клавиатурой вместе с кнопками, заменяющими кнопки мыши. Перемещение курсора осуществляется за счет передвижения пальца по поверхности панели. Совершать действие (кликать) можно с помощью кнопки, или просто нажимая на саму панель. TouchScreen - сенсорный дисплей, используемый как правило в карманных компьютерах или Tablet PC. Данная технология получает всё большее развитие. Пользователи, которые привыкли только к мышке, могут носить ее вместе с компьютером, ее очень легко подключить, она имеет маленький вес, а в продаже имеются очень миниатюрные модели.

  Центральный процессор

  Выбор процессора определяется задачами, для  которых предназначен ноутбук. Если предполагается работа по оцифровке видео, редактированию и созданию изображений или хотите поиграть в современные игры, то необходим максимально мощный процессор, и не стоит обращать внимание на энергопотребление. Если же важна работа с офисными приложениями или в интернете, намного выгоднее не переплачивать и обратить внимание на Atom, Celeron M или Celeron Dual-Core. Помимо приличной экономии денег такие процессоры имеют очень низкое энергопотребление. Для задач, требующих больших вычислительных ресурсов стоит обратить внимание на 2х и 4х ядерные процессоры.

  Аудио- и видеоподсистемы

  Интегрированный звук сейчас присутствует во всех моделях, и стоит отметить, не уступает по качеству дискретным звуковым картам. Дополняется он обычно встроенными микрофоном и динамиками, однако качество звучания большинства динамиков оставляет желать лучшего. Также стоит обратить внимание на наличие встроенной Web-камеру.

  Ноутбуки  со встроеной видеокартой имеют аппаратную поддержку воспроизведения HDTV и Blu-Ray. Дискретные видеокарты дают возможность использовать самые требовательные к видеоподсистеме приложения и игры.

  Дополнительные  возможности

  Во  всех современных ноутбуках можно  встретить USB, разъем для настольного монитора, аудиовход и аудиовыход,разъём сетевой карты и модема. Стоит обратить внимание на количество разъёмов USB, от этого зависит сколько внешних устройст можно подключить (мыши, клавиатуры, принтеры, сканеры, флеш-карты, внешниежёсткие диски и т.д.). Также во многих ноутбуках присутствует разъём E-SATA, Fire-Wire и картридер.

  Беспроводные  технологии

  Все ноутбуки поддерживают технологию Wi-Fi, многие имеют Bluetooth. В последнее время  выпускается всё больше ноутбуков  с поддержкой технологии WiMAX и 3G (UMTS).

  К сожалению, независимо от того, к какой  категории  принадлежит ноутбук, существуют две проблемы, которые  беспокоят  как разработчиков, так  и пользователей - это автономное питание от аккумуляторов и экран дисплея ноутбуков.

  Ноутбук — это переносной компьютер и  нужно, чтобы он мог работать не только от сети, как настольный ПК, но и в  автономном режиме. Именно это делает ноутбук особенно привлекательным — с ним можно работать в любом месте квартиры, даже если нет розетки сети, его можно взять с собой в дорогу. Аккумуляторы ноутбука выполняют и еще одну важную функцию — они служат источником бесперебойного питания. Немалое внимание уделяется и экономичности ноутбука в затрате энергии аккумулятора (табл.1). 
 

  Таблица 1

  Потребление энергии узлами ноутбуков при  различных видах работы

  Из  этой таблицы следует, что больше всего ноутбук потребляет электроэнергии во время игр и компрессии изображений. Так же как и при выполнении различных программ автоматического проектирования — CAD-программ и приложений, широко используемых инженерами и научными работниками. При играх даже мощной батареи с емкостью 70 А/ч едва хватает на час работы. Отсюда можно сделать вывод, что пока энергетическая экономичность ноутбуков – скорее миф, чем реальность.

  Автономность  питания ноутбуков обеспечивается  необходимостью применения аккумулятора. В ноутбуках применяются самые совершенные аккумуляторные батареи с напряжением примерно от 9 до 21 В и большой емкостью — нередко десятки А/ч. Но даже в этом случае  микропроцессоры и прочие узлы ноутбука ограничивают время его работы двумя-тремя часами. Тогда как вес аккумуляторной батареи доходит до 1/3, а иногда  и 1/2 от веса ноутбука.

  Благодаря появлению массы мобильных устройств (радиоприемники, плееры, мобильные и карманные компьютеры и т. д.) в мире появилась мощная промышленность по производству химических источников электроэнергии.

  К сожалению, источники электроэнергии развиваются очень медленно, и  основные надежды возлагаются на новые материалы для аккумуляторов.

  Мощные  кислотные аккумуляторы (как в  автомобилях) в ноутбуках не применяются — они слишком тяжелы, а выделяемая при разрушении корпуса кислота опасна для электроники ноутбука и для его владельца. Никель-кадмиевые и даже металлогидридные аккумуляторы в современных ноутбуках тоже не применяются уже давно, так как имеют малую удельную емкость. Основной тип аккумуляторов – это литий-ионные (LiIon) аккумуляторы, которые имеют умеренную емкость и сотни циклов заряда/разряда. Есть определенные надежды на то, что применение новейших аккумуляторов на основе метанола позволит получить время автономной работы классических ноутбуков более 8 часов.

  Другая  проблема при конструировании ноутбуков  – это плоский экран. Обзор имеющихся на рынке ноутбуков показывает, что эта проблема на данный момент уже успешно решена. Табл. 2 иллюстрирует успехи в создании дисплеев с плоскими экранами для ноутбуков.

  Таблица 2

  Характеристики  дисплеев с плоским экраном для  ноутбуков