Класифікація сучасних комп’ютерів

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ ЛУЦЬКОГО НТУ

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни “Системне програмування”

на тему:

“Типи сучасних комп’ютерів”

 

Студента групи КСМ-31

_______________________________

Спеціальність:

Обслуговування комп’ютерних

систем і мереж”

Керівник: старший викладач

Клеха Людмила Василівна

 

 

Робота допущена до захисту _______________________ “____”_____________2012 р.

_{(оцінка, дата, підпис)}

Робота захищена з оцінкою _______________________ “____”_____________2012 р.

_{(оцінка, дата, підпис)}

 

 

Луцьк – 2012

Технічний коледж Луцького НТУ

Кафедра: “Комп’ютерна інженерія”

Дисципліна: “ Архітектура ЕОМ ”

Спеціальність: “Обслуговування комп’ютерних систем і мереж”

Курс 3 Група КСМ-31 Семестр 6

 

Завдання

На курсову роботу

______________________________________________

_{(прізвище, імя, по батькові)}

 

1. Тема роботи: __________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

2. Термін здачі студентом закінченої роботи: _______________________

3. Вихідні дані для роботи: ________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

4. Зміст розрахунково - пояснювальної записки (перелік питань, що належить розробити): ____________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

Перелік графічного матеріалу (із вказівкою обов’язкових

креслень): _______________________________________________________

________________________________________________________________

6. Дата видачі завдання: __________________________________________
МІНІСТЕРСТВО НАУКИ І ОСВІТИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ ЛУЦЬКОГО НТУ

КАФЕДРА “КОМП’ЮТЕРНА ІНЖЕНЕРІЯ”

 

 

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до курсової роботи

на тему:

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

 

 

Студент групи КСМ-31___________________ (___________________)

^{(шифр, прізвище, ініціали)}

Керівник роботи Клеха Л.В. (___________________)

 

 

КОНСУЛЬТАНТИ:

______________________________ (___________________)

______________________________ (___________________)

______________________________ (___________________)

______________________________ (___________________)

 

Луцьк 2012
КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН

 

№ п/п	Найменування етапів курсової роботи	Термін виконання роботи	Примітка

 

Студент ____________________

^{(підпис)}

Керівник _____________________ Грицан П.А.

^{(підпис) (прізвище, ім'я, по-батькові)}

„______”_____________________2012 р.

Анотація

Курсова робота складається з:

1. __ сторінок,

2. __ рисунків,

3. __ таблиць,

4. __ листів графічної частини;

5. __ джерел літератури,

6. __ додатків.

 

Ключові слова:

Комп’ютер, код, дешифратор, програма, MS-DOS, файл, байт, регістр, сегмент, планшет, ініціалізація, КПК, таймер, процесор, компілювання.

 

В даній курсовій роботі у співвідношенні із завданням представлена вся

необхідна технологічна документація на об’єкт дослідження -

________________________________________________________________

________________________________________________________________

В пояснювальній записці розглянуто ________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

_______________________________,

а також проведено розрахунок______________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

ЗМІСТ

 

АНОТАЦІЯ........................................................................................................... 1

ЗМІСТ.................................................................................................................... 2

ВСТУП................................................................................................................... 3

1.1 Класифікація сучасних комп’ютерів..................................................... 4

1.2 Суперкомп’ютери.................................................................................. 4

1.3 Настільні комп’ютери............................................................................ 9

1.4 Портативні комп’ютери......................................................................... 18

1.5 Кишенькові комп’ютери........................................................................ 20

ВИСНОВКИ.......................................................................................................... 34

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ.............................................................. 36

 

ВСТУП

 

Комп’ютери – це електронно-обчислювальні машини, які виконують завдання чи обчислення відповідно до набору інструкцій, або програм. Перші повністю електронні комп’ютери, створені у 1940-х роках, були величезні, і їх обслуговували багато людей. Порівняно з тими ранніми машинами, сьогоднішні комп’ютери — це просто диво. Вони не тільки у тисячі разів швидші, але й можуть поміститися на столі, на колінах або навіть у кишені.

Комп’ютери працюють за рахунок взаємодії обладнання та програмного забезпечення. Обладнанням називають видимі та матеріальні складові комп’ютера, які включають корпус і весь його вміст. Найважливішій пристрій в обладнанні – це крихітна прямокутна мікросхема в комп’ютері, яка називається центральний процесор (ЦП) або мікропроцесор. Це "мозок" комп’ютера —частина, яка перекладає інструкції та виконує обчислення. Компоненти обладнання, такі як монітор, клавіатура, миша, принтер та інші, часто називають пристроями.

Програмним забезпеченням називаються інструкції, або програми, які вказують обладнанню, що робити. Наприклад, одним із типів програмного забезпечення є текстовий редактор, за допомогою якого на комп’ютері можна писати листи. Операційна система (ОС) – це програма, яка керує комп’ютером і підключеними до нього пристроями. Широко відомі такі дві операційні системи, як Windows і Macintosh. Цей комп’ютер працює під керуванням операційної системи Windows.

 

Класифікація сучасних комп’ютерів

Комп’ютери різняться за розмірами та можливостями. На одному кінці шкали – суперкомп’ютери, дуже великі комп’ютери з тисячами з’єднаних мікропроцесорів, які можуть виконувати надскладні обчислення. На іншому – маленькі комп’ютери, вбудовані в авто, телевізори, стереосистеми, калькулятори та домашні прилади. Ці комп’ютери створені для виконання обмеженої кількості завдань.

Персональний комп’ютер, або ПК, – це комп’ютер, призначений для одночасного використання однією людиною. У цьому розділі описано різні види персональних комп’ютерів: настільні, портативні, кишенькові та планшетні ПК.

 

Суперкомп’ютери

Векторні обчислення

Не дивлячись на те, що продуктивність сучасних обчислювальних машин багатократно виросла, існує клас задач, для яких їх можливості залишаються недостатніми. Це задачі зв’язані з моделюванням фізичних процесів в різних середовищах, задачі аеродинаміки, сейсмології, метеорології, ядерної фізики, фізики плазми і т.д.

Характерною особливістю згаданих задач є виконання однакових обчислювальних процедур з великими масивами числових даних, які описують багатомірні фізичні поля в динаміці. Для розв’язання подібних задач розробляється окремий клас обчислювальних систем, що отримав назву суперкомпютерів. Теми повинні володіти можливістю виконувати сотні мільйонів арифметичних операцій в секунду над числами в форматі з плаваючою крапкою. Вартість існуючих систем такого класу досягає 10-15 млн. доларів. На відміну від великих обчислювальних систем (майнфреймів), які проектуються в розрахунку на мультипрограмний режим роботи і інтенсивний обмін інформацією з периферійними пристроями, суперкомп’ютери оптимізовані з врахуванням особливостей числової обробки великих і надвеликих масивів даних.

Із-за великої вартості суперкомп’ютерів і їх спеціализації на виконанні задач певного класу ринок таких систем обмежений. Вони використовуються тільки у великих науково-дослідних центрах, які працюють, в основному, над реалізацією грандіозних наукових проектів. Однією з таких проблем на сьогоднішній день є керований термоядерний синтез. Не дивлячись на великі обчислювальні можливості сучасних суперкомп’ютерів, потреби наукових досліджень весь час зростають.

В рамках цього напряму розвивається клас комп’ютерів, орієнтованих на операції над векторами, - так звані матричні процесори (array processor). Вини використовуються як співпроцесори для ефективної обробки векторних фрагментів програм.

Виконання векторних операцій

В комп’ютері загального призначення обробка векторів або масивів чисел у форматі з плаваючою крапкою організовується у виді циклічної процедури, а при чому в кожному циклі обробляється черговий елемент масиву.

Приклад: Дано два вектори чисел А і В. Необхідно додати їх і помістити результат у вектор С. Для цього потрібно виконати 3 операції додавання:

Як можна прискорити виконання подібних операцій? Необхідно впровадити паралелізм в тій або іншій формі.

Існує кілька підходів впровадження ідей паралельного виконання операцій обробки векторів.

Приклад 1: Перемножити квадратні матриці А×В=С розмірністю (n×n). Кожний елемент матриці обчислюється по формулі:

.

Наведемо фрагмент програми на мові Паскаль, яку можна виконати на любому скалярному процесорі загального призначення:

For i:=1 to n do

For j:=1 to n do

Begin

C(i,j):= 0;

For k:=1 to n do

C(i,j):= C(i,j) + A(i,k)*B(k,j);

End;

Один із методів підвищення продуктивності виконання подібних обчислень отримав назву векторної обробки. Цей метод допускає, що в програмі можна оперувати з одномірними векорами даних.

Приклад 2: Наведемо фрагмент програми на мові Паскаль, в якому реалізована нова форма операторів, яка дозволяє специфікувати операції над векторами:

For i:=1 to n do

Begin

C(i,j):= 0;(j = 1,n)

For k:=1 to n do

C(i,j):= C(i,j) + A(i,k)*B(k,j);(j = 1,n)

End;

Запис виду (j = 1,n) означає, що операції над елементами з всіма індексами j в заданому інтервалі будуть виконуватись як єдина процедура. У представленому фрагменті всі елементи i-го рядка обчислюються паралельно. Кожний елемент в рядку представляє собою суму, доданки якої обчислюються послідовно. Але навіть у цьому випадку потрібно тільки N2 операцій вектороного множення у порівнянні з N3 операціями скалярного множення у попередньому варіанті.

Паралельна обробка

Такий підхід допускає, що у нашому розпорядженні є N незалежних процесорів, які працюють паралельно. Для того щоб ефективно їх використати, потрібно якимось чином вказати, які обчислення повинні виконувати ці процесори. Для цього в мові програмування є два типи директив. Директива FORK n вказує, що паралельно виконувані процеси починаються з оператора програми, поміченого міткою n. Кожне виконання директиви FORK породжує новий процес. Дирекива JOIN виконує роль зворотну до FORK. Вираз JOIN N вказує, що N незалежних процесів зливаються в один, який продовжується оператором, який слідує зразу за JOIN. Координація такого зливання процесів покладається на операційну сисиему, і виконання загального процесу не продовжується до тих пір, поки N паралельних незалежних процесів не завершиться.

Приклад 3: Наведемо текст програми паралельної обробки, який по формі мало відрізняється від першого прокладу. Але в даному випадку кожний стовпець С обчислюється окремим процесором і, як наслідок, елементи кожного рядка матриці обчислюються паралельно.

For j:=1 to n do

FORK 100;

J = N;

For i:=1 to n do

Begin

C(i,j):= 0;

For k:=1 to n do

C(i,j):= C(i,j) + A(i,k)*B(k,j);

End;

JOIN N;

Вище описані підходи до логічної організації векторних обчислень. Тепер розглянемо якою має бути структура процесорів, здатних реалізувати ці підходи. Можна виділити три основні категорії:

§ Процесор з конвеєрними АЛП;

§ Процесор з паралельними АЛП;

§ Паралельні процесори.

На рис. 1 наведені схеми двох перших варіантів. У наведеній схемі концепція конвеєра поширюється і на організацію АЛП.

Оскільки арифметичні операції з числами з плаваючою крапкою досить складні, то можна розбити кожну операцію на окремі фази і виконувати ці фази паралельно з різними числами (Рис. 2).

Операція додавання розділена на чотири фази:

1. порівняння порядків – С;

2. зсув мантиси одного із доданків – S;

3. додавання мантис – А;

4. нормалізація суми – N.

5.

а)

б)

Організація векторних обчислень:

 

а - конвеєрний АЛП;

б – паралельні АЛП.

Послідовності чисел (векторні доданки) подаються на вхід блоку виконанння першої фази. В дальнійшому, по мірі того як процес обробки просувається, у блоках виконання різних фаз опиняються чотири пари чисел – елементів сумування векторів.

Векторной співпроцесор IBM 3090

Хорошим прикладом використання конвеєрного АЛП для обробки векторів є векторний співпроцесор IBM 3090, розроблений як один з компонентів сімейства IBM S/370. Його векторні функції схожі на ті, що реалізовані в суперкомп’ютері CRAY.

В співпроцесорі широко використовуються векторні регістри. Кожний векторний регістр є набором скалярних регістрів. Для обчисленні векторної суми С = А + В вектори А і В завантажуються в два векторні регістри. Не дочікуючи завершення завантаження, дані з цих регістрів передаються в АЛП, а результат поступає у вихідний регістр. Накладання фаз операцій завантаження і обчислення суттєво прискорює виконання всієї операції.

Структура співпроцесора

Застосування конвеєрного АЛП для виконання операцій з векторами забезпечує підвищення швидкодії в порівнянні з циклічним виконанням скалярних арифметичних операцій, чому сприяють наступні умови:

1. Фіксована структура векторних даних дозволяє замінити службові операції в тілі циклу більш швидкими внутрішніми операціями в співпроцесорі, які реалізуються апаратно або за допомогою мікропрограм.

2. Доступ до даних і обчислення можуть виконуватись паралельно.

3. Використання векторних регістрів для зберігання проміжкових результатів дозволяє уникнути додаткових звернень до пам’яті.

Настільні комп’ютери

Настільні комп’ютери призначені для роботи за столом. Зазвичай вони більші та потужніші за інші типи персональних комп’ютерів. Настільні комп’ютери складаються з окремих компонентів. Основний компонент називається системний блок – зазвичай це прямокутний корпус, який знаходиться на столі або під ним. Інші компоненти, такі як монітор, миша та клавіатура, підключаються до системного блока.

Настільний комп’ютер

Персональний комп’ютер (ПК) — це пристрій, що виконує операції введення інформації, оброблення її за певною програмою, виведення одержаних результатів у формі, придатній для сприйняття людиною.

Якість комп’ютера характеризується багатьма показниками. Це - набір інструкцій (команд), які комп’ютер здатен розуміти і виконувати; швидкість роботи (швидкодія) ЦП; кількість пристроїв введення-виведення, які можна приєднати до нього одночасно; споживання електроенергії та ін. Головним показником є швидкодія – кількість операцій, яку ЦП здатний виконати за одиницю часу.

Структура комп’ютера – це модель, що встановлює склад, порядок та принципи взаємодії її компонентів.

Основні функції визначають призначення комп’ютера: оброблення та зберігання інформації, обмін інформацією із зовнішніми об’єктами. Додаткові функції підвищують ефективність виконання комп’ютером основних функцій: забезпечують ефективні режими її роботи, діалог з користувачем, високу надійність. Ці функції комп’ютера реалізуються за допомогою її компонентів – апаратних та програмних засобів.

За кожну функцію відповідають спеціальні блоки комп’ютера: пристрій введення, центральний процесор (ЦП), пристрій виведення. Всі ці блоки складаються з окремих дрібніших пристроїв. Номенклатура блоків може варіюватися, але мінімальний комплект складають: системний блок, клавіатура, монітор, маніпулятор (миша). В числі додаткових пристроїв можуть бути: принтер, додатковий накопичувач та ін.

Монітор (дисплей) — пристрій для відображення інформації, що вводиться в ПК і виводиться з нього.

Клавіатура — пристрій для ручного введення числової або текстової інформації в ПК. Пристрої мовного введення-виведення належать до засобів мультимедіа. Пристрої мовного введення — це різні мікрофонні акустичні системи (наприклад «звукові миші») зі складним програмним забезпеченням, що дає змогу розпізнавати слова, ідентифікувати їх і видавати комп'ютеру відповідні команди або перетворювати мову на текст. Пристрої мовного виведення — це різні синтезатори звуку, які перетворюють цифрові коди на літери та слова, відтворювані через гучномовці (динаміки) або звукові колонки, приєднані до комп'ютера.

Основні блоки ПК:

мікропроцесор – до нього входять логічні блоки: керуючий пристрій (КП), АЛП та мікропроцесорна пам’ять (МПП);

материнська (системна) плата;

накопичувачі;

постійний запам’ятовуючий пристрій (ПЗП);

оперативний запам’ятовуючий пристрій (ПЗП);

блок живлення;

адаптери.

Системний блок (корпус)

Системний блок стаціонарного ПК — прямокутний каркас, в якому розміщено всі основні вузли комп'ютера: материнську плату, адаптери, блок живлення, один-два накопичувачів на гнучких магнітних дисках (НГМД), один (іноді більше) накопичувач на жорсткому магнітному диску (НЖМД), динамік, дисковод для компакт-дисків або інші накопичувачі, органи керування. Серед органів керування, що, як правило, встановлюють на передній панелі можуть бути: вимикач електроживлення; кнопка загального скидання RESET; кнопка "сну", яка дає змогу знизити енергоспоживання, коли комп'ютер не використовується; індикатори живлення та режимів роботи.

Із тильного боку системного блока розташовано штепсельні рознімні з'єднання — порти для підключення шнурів живлення і кабелів зв'язку із зовнішніми (встановленими поза системним блоком) пристроями. В середині системного блока розміщено плати сполучення пристроїв із центральним процесором (ЦП) та іншими пристроями на материнській платі (адаптери, або контролери, і плати розширення).

 

Блок живлення

Цей блок перетворює змінний струм стандартної мережі електроживлення (220 В, 50 Гц) на постійний струм низької напруги. Він має кілька виходів на різні напруги (12 і 5 В), які забезпечують живленням відповідні пристрої комп'ютера. Електронні схеми блока живлення підтримують ці напруги стабільними незалежно від коливань мережної напруги в досить широких межах (від 180 до 250 В). Звичайна потужність блоків живлення ПК становить 150—230 Вт, для мережного сервера вона може бути значно більшою. Більшість блоків живлення має вентилятор для відведення із системного блока надмір­ного тепла, що виділяється під час роботи електронних пристроїв.

Системна (материнська) плата

Так називають велику друковану плату одного із стандартних форматів, яка несе на собі головні компоненти комп'ютерної системи: ЦП; оперативну пам'ять; кеш-пам'ять; комплект мікросхем логіки, що підтримують роботу плати, — чіпсет (chipset); центральну магістраль, або шину; контролер шини і кілька рознімних з'єднань-гнїзд (слотів, від англ. slot — щілина), які служать для підключення до материнської плати інших плат (контролерів, плат розширення та ін.). Частина слотів у початковій комплектації ПК залишається вільною. В рознімні з'єднання іншої конфігурації встановлюють модулі оперативної пам'яті. Кількість і тип рознімних з'єднань є однією з важливих характеристик системної плати, оскільки при доукомплектовуванні або модернізації комп'ютера вільних слотів може не вистачити.

Крім того, на материнській платі є мініатюрні перемички (jumpers) або перемикачі (switches), за допомогою яких відбувається настроювання плати. На системній платі розташовано також з'єднувачі, до яких за допомогою спеціальних кабелів (шлейфів) підключають додаткові пристрої.

Ще один важливий елемент, який встановлюють на системній платі, — мікросхема BIOS (Basic Input-Output System, базова система введення-виведення). Вона є енергонезалежним постійним запам’ятовуючим пристроєм (ПЗП), в який записано програми, що реалізують функції введення-виведення, а також програму тестування комп'ютера в момент вмикання живлення (POST, Power On Self Test), програму настроювання параметрів BIOS і системної плати та інші спеціальні програми.

У роботі BIOS використовують відомості про апаратну конфігурацію комп'ютера, які зберігає ще одна мікросхема — CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor RAM). Це енергозалежна пам'ять, що постійно підживлюється від батарейки, яка також знаходиться на системній платі. Вона живить і схему кварцового годинника — годинника реального часу (real-time, clock, RTC), що безперервно відлічує час і поточну дату.

Мікропроцесор

Мікропроцесор (МП) — це, по суті, мініатюрна обчислювальна машина. Основними параметрами МП є: набір команд, розрядність, тактова частота.

Набір або система команд постійно вдосконалюється, з'являються нові команди, що замінюють серії найпримітивніших команд, — мікропрограми. На виконання нової команди потрібна менша кількість тактів, ніж на мікропрограму. Сучасні МП можуть виконувати до кількох сотень команд (інструкцій).

Розрядність показує, скільки двійкових розрядів (бітів) інформації обробляється (або передається) за один такт, а також скільки двійкових розрядів може бути використано у МП для адресації оперативної пам'яті, передачі даних та ін.

Кількість пам'яті, що адресується, або адресний простір, залежить від числа ліній шини адреси МП. Якщо Цих ліній 20, то адресний простір становитиме 220 = 1 Мбайт; якщо ліній 24, то — 224 = 16 Мбайт, і т. д.

Тактова частота вказує, скільки елементарних операцій (тактів) МП виконує за секунду, вимірюється в мегагерцях (1 МГц = 1 000 000 Гц). Вона є лише відносним показником продуктивності МП. Через архітектурні відмінності МП у деяких з них за один такт виконується робота, на яку інші витрачають кілька тактів.

Важливими характеристиками сучасних МП, що впливають на їхню продуктивність, є ємність і швидкість функціонування вмонтованої кеш-пам'яті (від англійського cache — тайник). Річ у тім, що сучасні МП "обганяють" за тактовою частотою інші елементи комп'ютера. Найпринциповіше, що тактова частота МП в кілька разів вища, ніж частота синхронізації системної шини, по якій відбувається обмін інформацією з відносно повільним оперативним запам’ятовуючим пристроєм (ОЗП). Без внутрішньої кеш-пам'яті (що має особливо високу швидкодію) МП часто працював би вхолосту, чекаючи чергової інструкції з ОЗП або закінчення операції запису у пам'ять.

Накопичувачі

Накопичувачі — це запам'ятовуючі пристрої, призначені для тривалого (що не залежить від електроживлення) зберігання великих обсягів інформації.

Накопичувач можна розглядати як сукупність носія та відповідного приводу. Розрізняють накопичувані зі змінними і незмінними носіями.

Привід — це поєднання механізму читання-запису з відповідними електронними схемами керування. Його конструкція визначається принципом дії та виглядом носія. Носій, що є середовищем зберігання інформації, на зовнішній вигляд може бути дисковим або стрічковим; за принципом запам'ятовування — магнітним, магнітооптичним, оптичним. Стрічкові носії застосовують тільки в магнітних накопичувачах; у дискових використовують магнітні, магнітооптичні й оптичні методи запису-зчитування. Дискові носії (дисководи) розрізняються залежної від типу носія.

Інформація на дискових носіях зберігається в сектоpax (як правило, по 512 байт). На магнітних носіях сектори розташовуються вздовж концентричних кіл — доріжок. Якщо запис ведеться на кількох поверхнях носія (для дискети це два боки магнітного диска), то сукупність доріжок з однаковими номерами називається циліндром. Сектори і доріжки утворюються під час форматування носія. Форматування виконує користувач за допомогою спеціальних програм-утилітів. Ніяка інформація користувача не може бути записана на неформатований носій.

Накопичувані на жорстких магнітних дисках (НЖМД)

Накопичувач на жорстких магнітних дисках — це пристрій з незмінним носієм. Його конструктивна схема схожа зі схемою НГМД, але реалізація істотно інша. НЖМД має забезпечувати в сотні разів більші ємність та швидкість обміну даними. Тому інформація записується не на один, а на набір дисків, що складається з кількох пластин, ідеально плоских і з відполірованим феромагнітним шаром. При цьому запис проводиться на обидві поверхні кожної пластини (крім крайніх).

Отже, працює не одна, а група магнітних головок, складених в єдиний блок. Пакет дисків обертається безперервно і з великою частотою (до 7500, а в окремих моделях до 10 000 об/ід), поки ПК ввімкнений, і тому меідео пі контакт головок і дисків недопустимий. Кожна головка „плаває” над поверхнею диска на відстані 0,5—0,13 мкм. Проникнення в такий механізм найдрібніших пилинок вивело б його з ладу; тому електромеханічну частину накопичувана закрито герметичним корпусом.

На швидкодію НЖМД впливають такі характеристики: частота обертання шпинделя, ємність кеш-памяті, час пошуку або час доступу, час затримки, швидкість обміну.

Адаптери

Форми подання даних і керуючих сигналів, використовуваних у різних пристроях ПК, істотно різні, оскільки різними є функції пристроїв, фізичні принципи їхньої роботи, форми взаємодії з людиною. Так, дані, які зчитуються з дискети, подаються послідовністю електричних імпульсів, кожний з яких несе значення одного біта. Ті самі дані в системній шині зображаються комбінацією, наприклад, 32 імпульсів, які передаються одночасно.

Для підтримання взаємодії пристроїв необхідно виконувати перетворення форм подання інформації, використовуючи спеціальні пристрої - адаптери. Конструктивно — це друковані плати, що, з одного боку, мають стандартне рознімне з’єднання для сполучення з шиною, а з іншого — специфічне рознімне з’єднання (одне або кілька) для зв’язку з відповідним пристроєм. На платах розміщують мікросхеми й інші елементи, які виконують необхідні перетворення. З удосконаленням елементної бази зменшується потреба в адаптерах, оскільки деякі функції щодо перетворення сигналів виконують електронні схеми керування самих пристроїв (наприклад, накопичувачів), а деякі з узгоджень забезпечують мікросхеми, встановлені на системній платі.

Види пам’яті

Розрізняють постійну (постійний запам’ятовуючий пристрій - ПЗП) та оперативну (оперативний запам’ятовуючий пристрій - ОЗП) пам’ять.

Постійна пам’ять (RОМ — Read Onily Memory) – це енергонезалежна пам’ять, яка використовується для тривалого зберігання інформації. До неї відносяться пристрої: НЖМД або вінчестер, накопичувач на гнучкому магнітному диску (НГМД) або дискети, компакт-диски. Дискети та компакт-диски крім збереження інформації використовуються для переносу формації між комп’ютерами.

Накопичувачі на гнучких магнітних дисках

Гнучкі носії для магнітних накопичувачів випускають у вигляді дискет, або флоппі-дисків. Власне носій — це плоский диск зі спеціальної плівки (майлара), що має достатню міцність і стабільність розмірів. Він покритий феромагнітним шаром і поміщений у захисний конверт (оболонка дискети). На 3,5-дюймовій дискеті є віконце із засувкою, під час відкривання якої будь-яка зміна інформації на дискеті стає неможливою. Маркування HD (high density — висока щільність) означає, що використовується 80 доріжок із високою щільністю запису, стандартна ємність дискети — 1,44 Мбайт.

На відміну від жорсткого диска, диск у НГМД приводиться в обертання тільки за командою на читання або запис; в інший час він перебуває у спокої. Головка читання-запису під час роботи накопичувача механічно контактує з поверхнею носія, що призводить до швидкого спрацювання дискет.

Накопичувачі CD-ROM

Накопичувачі на компакт-дисках (CD-ROM) здатні тільки прочитувати дані, занесені на диск. Маючи велику ємність (до 640 Мбайт) та високу швидкість зчитування, вони ефективні при зберіганні й поширенні великих обсягів інформації (великі програмні комплекси, довідники, словники тощо).

Цифрова інформація відображається на пластиковому диску з покриттям у вигляді западин (невідбивних плям) та острівців, що відбивають світло. На відміну від вінчестера, доріжки якого мають вигляд концентричних кіл, компакт-диск має одну безперервну доріжку у формі спіралі.

Зчитування інформації з компакт-диска відбувається за допомогою лазерного променя. Потрапляючи на острівець, що відбиває світло, він відхиляється на фотодетектор, який інтерпретує це як двійкову одиницю. Промінь лазера, що потрапляє в западину, розсіюється і поглинається — фотодетектор фіксує двійковий нуль. Як відображальна використовується алюмінієва поверхня.

У сучасних накопичувачах CD-ROM використовують кілька стандартів запису інформації, найпоширенішим з яких є стандарт ISO 9660, особливо в частині рівня файлової системи. Стандарт дає змогу зберігати інформацію на компакт-диску і звертатися до неї так само, як і до інформації на жорсткому диску або дискеті.

Пристрої CD-ROM мають, як правило, внутрішнє виконання, застосовується інтерфейс IDE, рідше — SCSI. У першому випадку використовується модифікація IDE — ATAPI (АТА Packet Interface, пакетний інтерфейс АТА). Однією з важливих характеристик пристроїв цього типу є частота обертання шпинделя, з якою прямо пов'язана швидкість обміну даними з пристроєм. За стандартної ча­стоти обертання швидкість передачі даних становить близько 150 Кбайт/с. Удво- і більш швидкісних CD-ROM диск обертається з пропорційно більшою частотою, і пропорційно підвищується швидкість передачі даних. Наприклад, швидкість 1200 Кбайт/с (восьмишвидкісний пристрій) позначається 8х. Сучасні 24- і навіть 36-швидкісні накопичувачі CD-ROM за швидкістю доцільного доступу до даних (80—250 мс) відстають від НЖМД.

Оперативна пам’ять (RAM— random access memory — пам'ять прямого доступу) – це енергозалежна пам’ять, яка використовується під час роботи комп’ютера. Характерною є велика швидкість виконання операцій. Обсяг ОЗП персональних ЕОМ зараз становить від 16 Мb і вище 1 Gb в зaлeжнocтi вiд класу. Після вимикання живлення інформація в пам’яті не зберігається. Оперативна пам'ять розподілена на елементарні області — байти. Кожний байт має свою адресу.

Портативні комп’ютери

Портативні комп’ютери – це легкі мобільні ПК з тонким екраном. Їх часто називають ноутбуками ("ПК-блокнотами") через малий розмір. Портативні комп’ютери можуть працювати від батарей, тож їх можна взяти з собою куди завгодно. На відміну від настільних ПК, портативні комп’ютери поєднують ЦП, екран і клавіатуру в одному корпусі. Коли екран не використовується, він опускається на клавіатуру.

Портативний комп’ютер

Ноутбук по суті є повноцінним комп'ютером. Але для забезпечення мобільності, портативності і енергонезалежності всі комплектуючі мають своєрідні особливості.

Клавіатура ноутбука виконана за спеціальною технологією і являє собою декілька шарів тонкого пластику з контактними майданчиками, що дозволяє зменшити товщину до декількох міліметрів.

Корпус ноутбука звичайно виконаний з високоміцного пластику. Всередині він покритий спеціальною тонкою металевою фольгою для ізоляції електронної начинки від впливу зовнішніх електромагнітних полів. По периметру, як правило, виконаний металевий корд, що надає додаткову міцність корпусу. Там же містяться роз'єми COM, LPT або VGA тощо для під'єднання зовнішніх пристроїв, та зазвичай Кенсінгтонський замок.

Як вказівний пристрій в ноутбуках широко поширений так званий тачпад — сенсорна панель, що реагує на дотик пальця.

Матриця ноутбука являє собою повноцінний рідкокристалічний монітор. Всередині верхньої кришки ноутбука вміщено все, що необхідно для її повноцінної роботи — безпосередньо матриця, шлейфи, що передають дані, інвертор для забезпечення роботи лампи підсвічування і деякі додаткові пристрої (наприклад: веб-камера, колонки, мікрофон, антени бездротових модулів Wi-Fi і Bluetooth).

Привод ноутбука позбавлений механіки, що висуває лоток, тому його вдалося зробити настільки тонким при збереженні всіх функцій повноцінного приводу. Більшість сучасних приводів мають стандарт DVD-RW, проте в дорогих мультимедійних ноутбуках часто можна зустріти привід стандарту Blu-ray.

Оперативна пам'ять ноутбука завдяки більш високій щільності розташування чіпів при меншому розмірі має характеристики, які можна порівняти з пам'яттю звичайного комп'ютера.

Система охолодження ноутбука складається з кулера, який забирає повітря з вентиляційних отворів на днищі ноутбука (саме тому ноутбук можна використовувати тільки на твердій рівній поверхні, інакше порушується охолодження) і продуває його через радіатор, який мідним тепловідводом з'єднаний з процесором і іноді чіпсетом материнської плати.

Процесор ноутбука за зовнішнім виглядом і розмірами дуже схожий на процесор звичайного комп'ютера, однак, усередині нього реалізована велика кількість технологій, що знижують енергоспоживання і тепловиділення, наприклад, технологія Centrino.

Жорсткий диск ноутбука, попри маленький розмір (завдяки використанню магнітних носіїв діаметром 2,5 дюйма), має обсяг, який можна порівняти з об'ємом жорсткого диска для стаціонарного комп'ютера. Найбільш розповсюджений інтерфейс підключення SATA, проте ще досить часто можна зустріти інтерфейс IDE, особливо в старих ноутбуках. Нещодавно з'явилися так звані твердотілі жорсткі диски (SSD), розроблені на основі flash-пам'яті.

 

Кишенькові комп’ютери

Кишенькові комп’ютери, або КПК, достатньо малі, щоб носити їх майже повсюди. Хоча вони не такі потужні, як настільні або портативні ПК, вони можуть бути корисні для призначення зустрічей, збереження адрес і телефонних номерів, а також для комп’ютерних ігор. Деякі КПК мають розширені можливості, наприклад, здійснення телефонних дзвінків або доступ до Інтернету. Замість клавіатур кишенькові комп’ютери мають сенсорні екрани, які розпізнають дотик пальця або пера – стилуса (вказівник у формі олівця).

Кишеньковий комп’ютер

Вітчизняний ринок КПК, смартфонів і комунікаторів сьогодні представлений 21 виробником, які пропонують пристрої на чотирьох основних платформах: Windows Mobile, Palm OS, Symbian і Linux. У Росії не діє поширений в США і Європі сервіс компанії RIM, Blackberry, відповідно і самі моделі не продаються, хоча на долю Blackberry в світі припадає 15-17% ринку.

Всього можна нарахувати близько дев'яноста моделей, які реально продавалися протягом останніх шести місяців. За I квартал 2005 р. було продано близько 85 тис. КПК і смартфонів (дані компанії ITResearch); показники II кварталу, за оцінками аналітиків, складуть 100-130 тис. Безумовно, слід відзначити, що це пов'язано передусім із зростанням популярності смартфонів переважно на платформі Symbian, сектор традиційних КПК менш динамічний.

Протягом першого півріччя 2005 р. було випущено приблизно півтора десятка нових моделей, орієнтованих на всі сегменти даного ринку. Це дозволяє говорити про позитивну тенденцію розвитку, тим більше що при порівнянні з першою половині 2004 р. новинок приблизно в два рази більше. Якщо говорити про традиційні КПК, то слід зазначити, що сьогодні обидві основні платформи розвиваються досить активно.

За аналізований нами період нових моделей на базі Palm OS було випущено трохи більше, навіть незважаючи на те що «сектор Palm OS» для Росії фактично зводиться до діяльності самої компанії palm-One, оскільки інші учасники «екосистеми Palm» в нашій країні не працюють. У світі ж досить активні Куосега і ряд виробників з Південно-Східної Азії, таких, як Group Sense PDA, QoolLabs і навіть Samsung. При цьому palmOne, уникала після випуску ARM-версії Palm OS істотних технологічних переробок платформи, усвідомила, що така політика веде до втрати конкурентоспроможності, і «взялася за розум». З трьох моделей, випущених, а не анонсованих, тільки одна належить до традиційних КПК (Tungsten E2), тоді як друга - комунікатор (Тгео 650), а третя - взагалі представник нової для palmOne категорії «мобільний менеджер» (КПК, оснащений ємним 1 -дюйм дисковим накопичувачем Hitachi Microdrive ємністю 4 Гбайт). Крім того, palmOne розкрила плани по випуску до кінця року десяти нових виробів, але про них ми поговоримо, коли вони перетворяться з анонсів в реальні апарати.

Загальна ситуація в сегменті Windows Mobile поки стабільна. По «валовому продукту» виразно лідирує HP, вона ж володіє і найбільш широким модельним рядом КПК (12 моделей, розрахованих на всі цінові сегменти ринку). У той же час з технологічної точки зору HP поки поступається конкурентам-навіть в їх модельному ряду 24хх/27хх немає нічого наднового. Найбільш потужна модель цієї серії, iPAQ hx2270, хоча і має, наприклад, біометричний датчик і потужний ЦП, на роль лідера претендувати не може в зв'язку з особливостями позиціонування всього модельного ряду, формальним ж флагманом сімейства iPAQ залишається модель 4700, яка була випущена давно і вже почала морально застарівати. У зв'язку з цим інтерес клієнтів (тенденції зміни частки ринку про це свідчать) починає зміщуватися в бік інших марок. Тим більше, що інші виробники вже роблять ставку не тільки на традиційно важливі для прихильників КПК з цією ОС «технологічність», потужність і додаткові функції, але і мають в запасі моделі з якою-небудь яскравою, незвичайної технічної особливістю. Це насамперед такі пристрої, як Dell Axim X50v з вбудованим тривимірним акселератором (Intel 2700G, 16-Мбайт відеоОЗУ), ASUSTeK P505 з унікальним «просторовим джойстиком» і величезним за мірками цього сегмента часом автономної роботи, Fujitsu Siemens Pocket LOOX 720, вельми вдало поєднує притаманні сучасному КПК високого рівня можливості (в тому числі цифрову камеру) при невеликих розмірах. У підсумку за кількістю продаваних пристроїв HP хоча й зберігає лідерство, але воно вже не настільки значно, як рік тому. За оцінками ITResearch, її ринкова частка в I кварталі 2005 р. складає близько 35%, тоді як рік тому була 45-50%. Свій внесок у цей процес вносить і бурхливо розвивається сегмент комунікаторів на базі Windows Mobile, таких, як RoverPC S2 або I-Mate Jam. Серед найбільш цікавих технологічних тенденцій слід відзначити активізацію розробників КПК з вбудованими адаптерами GPS. Реально доступні в Росії КПК AIRIS Xslim N509 (на платформі MiTAC 168) і Acer n35. Помітного вкладу в розстановку сил на ринку вони поки не вносять, але, враховуючи зростання популярності навігаційних застосувань і розвинені можливості сучасного навігаційного ПО для кишенькових комп'ютерів, мають непогані перспективи.

Основний внесок у зростання ринку персональних надпортативних пристроїв, як уже говорилося, вносить платформа Symbian, а конкретніше - компанія Nokia. Головний фактор зростання - значне збільшення ринку мобільних телефонів, оскільки основна маса пристроїв цієї платформи веде своє походження саме від телефонів.

Причина бурхливого зростання цього ринку перш за все в тому, що сьогодні відбувається планомірна «смартфонізація» сегмента high-end-телефонів. До такого рішення виробників підштовхує та обставина, що вони практично вичерпали можливості нарощування функціональності телефонів у рамках власних закритих платформ, тому й були змушені звернутися до напрацювань творців смартфонів. В авангарді цього процесу - компанія Nokia, Sony Ericsson менш активно бере участь в ньому (багато в чому через внутрішні проблеми і реорганізації), зовсім неактивна Siemens (і, судячи по угоді з BenQ, абсолютно марно).

Покупці при цьому нерідко навіть не здогадуються про «смартфонів» природою свого нового модного телефону. І не дивно, що після того, як заробив налагоджений механізм продажу стільникових телефонів, вони відразу ж зайняли дуже хороші позиції як у світі, так і в Росії. Зайнявши приблизно I% стільникового ринку (основна маса продажів стільникових телефонів припадає на недорогі масові моделі, тоді як смарт фони - пристрої, переважно позиціонуються в ціновій ніші «більш 300 дол»), смартфони радикально змінили розстановку сил. Процес «смарт-фонізаціі» далеко не закінчений, але можна не сумніватися, що за рік-півтора саме смартфони стануть основою продуктових рядів у сегменті high-end всіх успішних виробників.

Технічні характеристики

Формально технічні характеристики найбільш потужних моделей кишенькових комп'ютерів (комунікатори й смартфони фактично являють собою саме КПК, відрізняючись від «традиційних» лише наявністю стільникового модуля відповідного стандарту) дозволяють з деякими натяжками порівнювати їх з ноутбуками не такого вже далекого минулого. Зокрема, тактова частота процесорів, що використовуються в КПК, сьогодні досягла 624 МГц, сукупна ємність флеш-пам'яті дійшла до 128 Мбайт, установка 1-дюйм дискових накопичувачів дозволяє довести ємність «дискової» підсистеми масової пам'яті до 5 Гбайт (у майбутньому і того більше). Багато моделей мають два роз'єми для карт розширення (як правило, CompactFlash Турі II і SecureDigital, сумісний з SDIO). Розміри екранів досягло 640х480 (тут слід зауважити, що максимальний фізичний розмір діагоналі екрану КПК сьогодні 4 дюйми, і обмежений він не стільки можливостями технології виготовлення РК-дисплеїв, скільки міркуваннями ергономіки і зручності транспортування надпортативних пристроїв).

Пристрої ціною до 250 дол. в основному призначені для початківців користувачів, яким не надто важливі різноманітні функціональні можливості. Практично всі КГ1К цього сегмента володіють скромними технічними характеристиками. За минуле півріччя тут з'явилася тільки одна новинка - palmOne Tungsten E2 (з Bluetooth); моделей на базі Windows Mobile після відходу з ринку Rover Computers та припинення продажів Palmax z710 просто не залишилося.

КПК ціною 250-450 дол - це найбільший з чотирьох сегментів. У ньому представлено безліч моделей всіх основних виробників. Така різноманітність свідчить про високий попит на пристрої даної категорії, що зрозуміло: за невелику суму сьогодні можна придбати пристрій, що дозволяє не тільки носити з собою всю необхідну інформацію і працювати з нею, але й слухати музику і навіть дивитися відеофільми. Серед новинок цього сегменту зустрічаються як недорогі моделі зі скромними для даного класу характеристиками, так і потужні КПК, оснащені процесорами з високою тактовою частотою, а також бездротовими інтерфейсами Wi-Fi і Bluetooth. Даний сегмент за базовими платформам можна розділити на три групи: Windows Mobile, Palm OS, a також пристрої на інших платформах. Причому моделей на Windows Mobile в структурі товарної пропозиції приблизно в п'ять разів більше, ніж на Palm OS, а інші платформи складають незначну частину асортименту. Варто також відзначити, що після зниження ціни на деякі смартфони компанії Nokia в ніші «до 450 дол» з'явилися і представники платформи Symbian. Можна припустити, що число таких пристроїв в цьому ціновому діапазоні буде рости у зв'язку з постійним зниженням цін, хоча, швидше за все, це будуть морально застарілі, «немодні» моделі. У ніші 450-650 дол представлені найбільш передові пристрої з модельних рядів компаній. Тут є як звичайні КПК, так і смартфони і комунікатори. Основна відмітна особливість моделей цього сегмента - наявність у більшості бездротових інтерфейсів Wi-Fi і Bluetooth, високопродуктивних процесорів, а також вбудованої пам'яті великого обсягу. За минулі півроку ця група піддалася найбільшому оновлення. Даний сегмент чітко ділиться на дві частини - традиційні КПК і комунікатори. Продажі приблизно порівну діляться між Windows Mobile і Symbian, фактично єдина модель на базі Palm OS в даному секторі - Тгео 650. Докладно зупинятися на описі технічних характеристик новинок ми не будемо, всі вони дуже подібні, різняться лише частотою процесора і обсягом встановленої пам'яті, а додаткову інформацію можна знайти в таблицях.

Апарати з украй високою ціною (понад 650 дол) в основному відносяться до категорії комунікаторів і модних, дорогих смартфонів. Крім того, у цій же ніші розташовуються клавіатурні КПК Nokia (серія 9300/9500) і Sharp (на базі Linux). Вони орієнтовані на професійних користувачів, яким необхідно найпотужніше і складний пристрій і які готові за це платити додатково.

КПК зсередини

Елементна база КПК і мобільних пристроїв на сьогодні досить жорстко стандартизована. Давно пройшли часи, коли в цьому сегменті ринку панувало розмаїтість видів.

Історія кишенькових комп'ютерів почалася в середині 1980-х рр.. минулого століття з випуском моделі Psion Organiser II, інтерес масового ринку цей сегмент залучив трохи пізніше, з випуском моделі Newton Message Pad. Фактично до середини 1990-х рр.. в цьому секторі панувало значне розмаїття схемотехнічних рішень. Це цілком природно, враховуючи специфіку завдань і технологічні обмеження, що існували в той час. Вимоги граничної мініатюризації в поєднанні з жорсткими умовами по енергоспоживанню змушували розробників створювати найнеймовірніші рішення, а іноді і йти на непрості компроміси, скажімо, з метою максимального здешевлення відмовлятися від такого, здавалося б, необхідного атрибуту, як роз'єми для карт пам'яті.

Розробники перших КПК були змушені практично все створювати з нуля. Це відноситься не тільки до розведення плат, конструкції, іноді навіть процесори розроблялися «під КПК».

Прикладами оригінальних системних архітектур того часу можуть стати декілька моделей, наприклад Atari Portfolio (справжній розробник - DIP Systems, багато хто, напевно, пам'ятають цю модель по фільму «Тер-мінатор-1», де юний Джон Коннор «розкриває» банкомат саме за допомогою цього апарату), компактний клон IBM PC (правда, не зовсім з ним сумісний), побудований на базі МП 80С88 з тактовою частотою 4,9 МГц, оснащувався 128-Кбайт ОЗУ і монохромним екраном з роздільною здатністю 240x64 пікселів (40x8 знакомісць). Цікавий і один з історично перших комунікаторів AT & T EO Communicator 440/880, оригінальна система, побудована на базі ЦП AT & T Hobbit з тактовою частотою 20/30 МГц (цей ЦП застосовувався в перших прототипах Newton, крім того, в його історії є й інший цікавий факт - на ньому розроблялася операційна система BeOS). У цьому процесорі використовувалася система команд CRISP (C-machine Rational Instruction Set Processor), поєднувала в собі продуктивність RISC-ЦП і компактність програм для CISC. Hobbit був реалізований як набір мікросхем АТТ92010 (ЦП і контролер пам'яті), АТТ92011 (системний контролер, який забезпечував взаємодію з підсистемами харчування, контролером переривань, займався вибіркою і декодуванням команд з пам'яті і роботою з системною шиною), АТТ92012 (контролер PCMCIA, дозволяв підключати до чотирьох плат PCMCIA), ATT92013 (контролер периферійних пристроїв, який забезпечував взаємодію системної шини Hobbit і 8 - або 16-розрядних пристроїв, що підключаються до шини, сумісної з ISA; до 8 пристроїв) і т. д. ЦП працював при напрузі 3, 3-5 В, при 20 МГц продуктивність становила 13,5 MIPS, споживана потужність 515 мВт. В цілому Hobbit - це є завершений комплект для створення надпортативних машин. AT & T розробила кілька потужніших моделей Hobbit - 92020S (більше швидкодіючу), 92020М (в ній тільки три мікросхеми), 92020МХ/92021МХ (дві мікросхеми, які забезпечували функціональність першої моделі і більш високу продуктивність), але на той момент ринок уже захопив Newton. Ще одна показова розробка, наочно ілюструє вимушену «оригінальності» підходу розробників до створення КПК - Amstrad PenPad 600 (1993 р.). Машина мала три (!) Процесора Zilog Z8S180 з тактовою частотою 14,3 МГц. Перший призначався для роботи прикладного ПЗ, ОС і драйвера сенсорного екрану, другий - для управління енергоспоживанням, останній - для системи розпізнавання рукописного введення. Машина мала сенсорний монохромний екран з роздільною здатністю 320x240, 192 Кбайт пам'яті (32 Кбайт використовувалося для відеоОЗУ, 32 Кбайт - для системи розпізнавання, 128 Кбайт - користувальницьке ОЗУ). Подібних систем було безліч: Casio Zoomer, GRiD / AST 2390, Sony Magic Link, Sharp Zaurus... Apple Newton MessagePad став новим етапом в історії розвитку КПК.

 

Планшетні комп’ютери

Планшетні комп’ютери – це мобільні комп’ютери, які поєднують особливості портативних і кишенькових комп’ютерів. Як і портативні комп’ютери, вони потужні й мають вбудований екран. Як кишенькові, вони дозволяють писати нотатки або малювати, зазвичай за допомогою планшетного пера замість стилуса. Також вони можуть перетворювати рукописний текст на друкований. Деякі планшетні комп’ютери мають універсальне рішення – екран, який обертається та відкриває приховану під ним клавіатуру.

Типовий планшетник найбільше нагадує кишеньковий комп'ютер, розрісся до розмірів великої книги. Головним (а часто і єдиним) способом роботи з ним є використання сенсорного екрану. Незважаючи на зовнішню схожість, планшетні ПК відрізняються різноманітністю функціональних можливостей, а також видів і форм, які визначають підклас пристрою.

Ці пристрої не мають власної клавіатури, але оснащені заміняє її сенсорним екраном, на який може виводитися екранна клавіатура. Як правило, планшети мають продуктивністю не самого потужного ноутбука. Вони призначені для користувачів, що працюють «на ходу»; для них такий пристрій є високотехнологічним блокнотом, повністю сумісним з ПК. Але, купуючи планшет, необхідно враховувати, що ці пристрої позбавлені клавіатури - в них реалізована функція розпізнавання символів, які користувач пише на сенсорному екрані, а рукописний ввід навряд чи допоможе роботі з програмами, орієнтованими на традиційний введення інформації.

Сьогодні класичні планшети складно знайти в роздрібних магазинах, оскільки попит на них дуже малий. Але подібного роду комп'ютери затребувані в якості ділового інструменту для лікарів, інженерів, адміністраторів.

Інтернет-планшети

Інша назва цих пристроїв веб-панелі. Це підклас планшетів, орієнтованих на роботу в Інтернеті, читання книг і пр. Їх розміри менше, а продуктивність нижче, ніж у звичайних планшетів. До таких пристроїв відноситься Apple iPad.

Функціональні можливості веб-панелей досить обмежені. З їх допомогою можна тільки переглядати веб-сторінки, вести переписку, читати електронні книги, слухати музику і дивитися фото. Ці гаджети ідеальні для технократів, не мислячих себе поза Мережі та без електронних помічників під рукою. Адже зазвичай такі користувачі, крім планшета, мають і ноутбук, і настільний пк.

«На основі інтернет-планшетів були розроблені комп'ютери формату Slate РС. Ці пристрої відрізняються підтримкою голосового і сенсорного введення, досить потужною апаратною частиною і встановленої ОС Windows»[9].

Інтерес до Slate РС в даний час вище, ніж до звичайних планшетів.

Планшетні ноутбуки (трансформери)

Це портативні ПК, які дозволяють розгорнути екран і «укласти» його на клавіатуру.

Трансформери найбільш універсальні - можуть використовуватися і як планшети, і як звичайні ноутбуки. Як серед ноутбуків виділяють окремий вид нетбуків, так і серед трансформерів є компактні та економічні моделі, що отримали назву нетбуковтрансформеров.

Ноутбуки-трансформери об'єднали в собі універсальність звичайних ноутбуків і можливості сенсорного введення планшетів. Через те, що в трансформерах реалізовано, по суті, два пристрої, їх габарити і вага досить значні, тому такі ПК важко тримати на одній руці. Зате сенсорний екран можна використовувати і при роботі в звичайному режимі, що іноді зручно.

Крім поворотного екрану, інших відмінностей від звичайних ноутбуків у трансформерів практично немає. Але планшетні ноутбуки з екранами великих розмірів зустрічаються вкрай рідко, оскільки збільшення розмірів пристрою зробить використання його в якості планшета зовсім незручним. Типова діагональ трансфомера складає 12 ", тому людям з ослабленим зором не рекомендується купувати такий пристрій.

Повнорозмірні ноутбуки-трансформери чи зручні для постійної роботи в дорозі, однак вони мають досить великий екран і багаті функціональні можливості. Слід визнати, що сенсорний екран служить скоріше приємним доповненням, ніж необхідним атрибутом. А от з нетбуками-трансформерами ситуація інша. Вони дуже зручні, коли критичний розмір пристрою, але разом з тим необхідний сенсорний екран і можливість працювати зі звичними елементами управління. Нетбук з поворотним екраном прекрасно підходить для студентів, особливо якщо враховувати сучасні досягнення в галузі розпізнавання рукописного введення - Windows 7 розпізнає навіть складні формули. Мінуси очевидні: невеликий дисплей може утруднити роботу з сенсорним екраном, а маленька клавіатура незручна для друку великих обсягів тексту.

Однак такий компактності та універсальності, як у нетбуків-трансформерів, немає в жодного іншого пристрою.

UMPC

Дана абревіатура розшифровується як Ultra Moblile РС (надпортативних ПК). Специфікація для цього класу особливо компактних пристроїв розроблена компаніями Intel, Мiсrosоft і Samsung. UMPC за своїми розмірами трохи більше КПК, але, на відміну від них, управляються ПК-сумісними операційними системами. Незважаючи на наявність сенсор екрану, надпортативні комп'ютери часто мають клавіатуру, тачпад або джойстик.

Останнім часом стосовно UMPC також використовують найменування МID (Мobile Internet Device - мобільний інтернет пристрій). Платформа UМРС суттєво відрізняється від розглянутих планшетних ПК. Це щось середнє між планшетами і оскільки UМРС-моделі невеликі в розмірах і оснащені зовсім невеликими екранами діагоналлю 5-7 ". Проте надпортативні ПК призначені для роботи з повноцінними ОС сімейства Windows, що підтримують х86-сумісні процесори. До появи процесорів Intel Atom економічних, але досить потужних х86-процесорів просто не існувало, поетом творцям UMPC доводилося зберігати баланс між продуктивністю і автономністю комп'ютерів.

Слід також враховувати, що у UMPС великий обсяг оперативної пам'яті (до 1 Гб, але частіше менше), що працює на невисокій частоті. Це дозволяє знизити ціну і енергоспоживання, але не кращим чином позначається на роботі з прoграммамі.

«UMPC виробники часто комплектують клавіатурою. Зазвичай вона розбита на дві частини, розташовані з двох сторін від екрану, через що комп'ютер стає схожий на ігрову приставку Sony PSP. Деякі моделі обладнані джойстиками, завдяки яким можна обійтися без використання стилуса»[3].

Типи сенсорних екранів

В залежності від застосовуваної технології розпізнавання дотику сенсорні екрани поділяються на три категорії.

Резистивні.

«Екрани, розроблені за допомогою резистивної технології, найбільш прості, їх основа - мембрана, розташована над проводить підкладкою. Дотик до екрану будь-яким об'єктом (пальцем, стилусом, ковпачком кулькової ручки) притискає мембрану до підкладки, електроніка заміряє опір між краями мембрани і провідного шару і обчислює координати точки натискання»[4].

Такі екрани дешеві і стійкі до забруднень. Проте їх поверхню легко пошкодити, крім того, вони погано функціонують при низьких температурах і не володіють високою прозорістю. На даний момент резистивні екрани практично не застосовуються.

Поверхнево-ємнісні.

Робота таких екранів будується на вимірах значення електричної ємності. «Дотик до екрану викликає витік змінного струму, що подається з кутів екрану (це пов'язано з тим, що людське тіло має електричної ємністю). Чим ближче точка дотику до одного з кутів, тим більше сила струму. На основі вимірів протікає через кутові електроди струму обчислюється точне місце дотику». [5].

Даний тип екранів не підтримує розпізнавання декількох торкань.

Проекційно-ємнісні.

Під склом таких екранів знаходиться сітка, що складається з електродів-конденсаторів. Дотик пальця до екрана змінює значення їх ємності, за цим стежить чутлива електроніка. Вона фіксує наявність електродів з збільшилася ємністю і по їх координатах обчислює точку дотику. Екрани даного класу підтримують технологію Multitouch, тому мультисенсорні дисплеї розробляються саме на основі цієї технології.

Інструменти введення

Оскільки при роботі з планшетними ПК в основному використовується сенсорний екран, класифікація пристрою базується на типі введення інформації. Існують планшетники, оптимізовані під управління стилусом, і моделі, керовані за допомогою дотиків пальцями.

При використанні стилуса підвищується точність позиціонування курсора, проте сучасні Мultitоuсh-екрани реагують лише на натиснення пальцем. Справа в тому, що використовувана в них поверхнево-ємнісна сенсорна технологія не розпізнає дотики стилуса. Втім, невисока точність позиціонування не доставляє незручностей, так як у таких планшетних ПК інтерфейс адаптований під управління пальцями.

Надпортативний універсал

Найбільш цікавим і перспективним представником сімейства UMPC є продукт від Wibrаin (залежно від ринку - або Ritmix RPC-500, або В1). На перший погляд, у ньому немає нічого особливого, але справа в тому, що, крім функцій UMPC-медіаплеєра, в комп'ютері передбачений відеовихід для підключення стандартного монітора і USB-інтерфейсу. Модель нескладно перетворити на звичайний домашній ПК, просто підключивши пристрої введення і виведення. Можливості використання цього комп'ютера дуже широкі. Його можна покласти в кapман і в дорозі використовувати як нетбука або КПК. На роботі пристрій перетворюється на офісну машину, а вдома - в центр розваг - досить лише підключити до широкоекранного телевізора. І все це у надзвичайно компактному корпусі. Портативні пристрої сьогодні рідкість, але не виключено, що скоро без них неможливо буде обійтися.

Шкільний планшетник

Розробники сенсорних пристроїв не обійшли своєю увагою і навчальні комп'ютери, призначені для використання в школах. Однією з найбільш активних програм є проект Intеl Classmate РС, в рамках якого створено особливий нетбук-трансформер для дітей. Важливо, що це повноцінний ПК, а не спеціалізований пристрій з обмеженими можливостями.

Intеl пропонує не готовий комп'ютер, а платформу, на базі якої виробники зможуть реалізувати своє бачення ПК для дітей. Остання версія Classmate РС, представлена ​​на виставці CeBIT 201О, реалізована на нових процесорах Atom з дуже низьким енергоспоживанням. Передбачається, що Classmate РС зможе працювати більше восьми годин без підзарядки.

Недоліки надкомпактних планшетних ноутбуків Intеl перетворює на достоїнства - малі розміри ПК оптимальні для дітей і їм більш зрозумілий сенсорний інтерфейс, ніж клавіатурний ввід або робота з мишею. Крім того, се бур'янистої екран дозволяє юним користувача ", практикуватися в рукописному листі.

 

ВИСНОВКИ

 

Перші комп'ютери створювалися виключно для обчислень (що відображено в назвах «комп'ютер» і «ЕОМ»). Навіть найпримітивніші комп'ютери в цій галузі у багато разів перевершують людей (якщо не брати до уваги можливості деяких унікальних "людей-лічильників"). Не випадково першою високорівневою мовою програмування був Фортран, призначений виключно для виконання математичних розрахунків.

Іншою сферою застосування комп’ютерів стали бази даних. Перш за все вони були потрібні урядам і банкам, які ви