Кпк функции. Карманный персональный компьютер. Фонд финансовой взаимопомощи

Карманные компьютеры

Карманные компьютеры (КПК - карманные ПК, Palmtop, что значит «наладонные») - самый бурно развивающийся класс портативных компьютеров (рис.14.1).

Название «миниЭВМ », которое часто употребляется для именования КПК в литературе, в частности в компьютерных прайсах, нельзя считать правильным. МиниЭВМ (малые ЭВМ) намного больше и мощнее микроЭВМ, а именно разновидностью последних являются настольные ПК, и лишь миниатюрными ПК являются КПК.

Рис. 14.1. Общий вид КПК

В КПК используются свои операционные системы, отличные от ОС настольных компьютеров. КПК имеют массу 100-300 г; типичные размеры в сложенном состоянии порядка 150 80 15 мм. Они выгодно отличаются от ноутбуков, которые при всей своей компактности и больших функциональных возможностях все-таки требуют для транспортировки специальной сумки; КПК имеют и большую автономность работы. Карманные компьютеры - полноправные персональные компьютеры, имеющие микропроцессор, оперативную память, монохромный или цветной жидкокристаллический дисплей, портативную физическую или виртуальную клавиатуру; порты (часто беспроводные) для подключения к внешним устройствам и к другим компьютерам с целью обмена информацией с ними.

Первый КПК Pilot был создан в 1992 году в компании U.S. Robotics. Возможности уже первого КПК впечатляли:

q размеры 12 8 1,8 см, а вес 180 г;

q процессор Motorola Dragon Ball 68328 с работающей на нем 32-разрядной операционной системой PalmOS, сенсорный графический экран;

q возможность рукописного ввода данных;

q возможность обмена данными с настольным компьютером.

Важные характеристики современных карманных компьютеров (табл. 14.2):

q поддержка обмена данными с другими ЭВМ;

q возможность беспроводного подключения некоторых КПК к локальным компьютерным сетям;

q поддержка сотовой телефонии и возможность беспроводного выхода через сотовый телефон в сеть Интернет (пользование всеми ресурсами этой сети);

q наличие у ряда КПК разъема для подключения карт флэш-памяти, чаще всего стандарта SD, и поддержки на базе этого разъема стандарта SDIO –Secure Digital Input Output, позволяющего подключать к наладоннику практически все виды периферии от цифровых фотокамер до карт беспроводного доступа к интерфейсу WiFi;

q возможность ввода текста и хранения его в оперативной памяти (непродолжительного - несколько часов) или во флэш-памяти (последняя возможность имеется не у всех КПК);

q возможность пополнения системных и прикладных программ во время сеанса связи с другим компьютером, а у некоторых КПК и через флэш-диски;

q возможность работы с текстовым процессором;

q работа с электронными таблицами для всевозможных расчетов;

q возможность подключения принтера для распечатки документов;

q возможность отправлять и принимать факсы;

q наличие яркого, хорошо читаемого цветного экрана, часто с подсветкой;

q возможность долговременной работы (до 10 и более часов) в автономном режиме;

q наличие в некоторых процессорах (например iXScale) технологии энергосбережения Speed Step, автоматически выбирающей один из двух режимов: оптимизированный аккумуляторный (снижение рабочей частоты) и режим максимальной производительности (при питании от сети);

q работа с аудиосистемами;

q наличие у некоторых КПК встроенных цифровых фотокамер (например у КПК Clie PEG-TJ37 фирмы Sony);

q способность распознавать почерк человека и переводить его в печатные буквы.

Таблица 14.2. Характеристики некоторых КПК

Модель	Newton 130	Cassiopeia A-20	Cassiopeia Е-125	Palm Vx	Jornada 680	iPAQ h2210	Psion 5mx	Clie PEG-TJ37
Фирма	Apple.	Casio	Casio	Palm	HP	HP	Psion	Sony
Тип КПК	Бесклавиатурный, монохромн.	Бесклавиатурный, монохромн.	Бесклавиатурный, цветной	Бесклавиатурный, монохромн.	Клавиатурный, цветной	Бесклавиатурный, цветной	Клавиатурный, монохромный	Бесклавиатурный, цветной
Операционная система	Newton 2.0,	Windows CE	Windows CE	Palm OS 3.5	Windows CE	Windows CE	EPOC 32	Palm OS 5.2
Процессор	ARM 610, 20 МГц	Hitachi SH3-7709, 80 МГц	NEC Vr 4122, МГц	Motorola Dragon Ball EZ, 20 МГц	Hitachi SH3-7709, 133 МГц	Intel XScale PXA 255 МГц	ARM 710T, 37 МГц	Motorola i. MXL 200 МГц
ОЗУ/ПЗУ, Мбайт	2,5/8	8/8	32/16	64/Flash	32/16	128/16	16/6	32/8
Разрешение экрана, пикселов, глубина цвета	320 240, 4 гра дации	640 420, 4 гра дации	320 240, 256 оттенков	160 160, 16 градаций	640 240, 256 оттенков	320x оттен ков	640 240, 16 градаций	320х 320, 256 оттен ков
Ввод информации		Рукописный, виртуальная клавиатура	Рукописный, виртуальная клавиатура	Рукописный, виртуальная клавиатура	Клавиатура	Рукописный, виртуальная клавиатура	Клавиатура	Рукописный, виртуальная клавиатура
Поддержка кириллицы	+	+	+	+	+	+	+	+
Поддержка факсов	+	+	+	+	+	+	+	+
Поддержка сотовой телефонии	+	+	+	+	+	+	+	+
Поддержка e-mail	+	+	+	+	+	+	+	+
Поддержка Интернет	+	+	+	+	+	+	+	+
Интерфейсы	RS-232, IrDA	RS-232, IrDA	USB, IrDA	RS-232, IrDA	RS-232, IrDA	RS-232, USB, IrDA,Bluetooth	RS-232, IrDA	RS-232, USB, IrDA, WiFi
Встроенные приложения Текстовый редактор	+	+	+	+	+	+	+	+
Электронные таблицы	–	+	+	+	+	+	+	+
Деловой календарь	+	+	+	+	+	+	+	+
Адресная книга	+	+	+	+	+	+	+	+
Браузер	–	+	+	+	+	+	+	+
Калькулятор	+	+	+	+	+	+	+	+
Размеры, мм		186 96 26	131 84 20	119 81 10	188 91 33	115x 96x	170 90 23	115x 77x14
Вес, г

ПРИМЕЧАНИЕ

Долговременное хранение информации и программ у КПК возможно только во флэш- памяти; магнитные и оптические диски в наладонниках пока не используются, а операционная система и базовое программное обеспечение изначально заносятся и хранятся в ПЗУ. Непродолжительное время информация может храниться в энергозависимой оперативной памяти, но при полной разрядке аккумулятора информация в этой памяти теряется. При наличии у КПК соответствующего порта для подключения к нему карты флэш-памяти возможна даже инсталляция и использование альтернативной операционной системы. Отсутствие энергонезависимой дисковой памяти, наряду с малоразмерными экраном и клавиатурой, и является основным недостатком КПК. Но появление миниатюрных однодюймовых дисков вселяет уверенность, что в скором времени дисковая память в наладонниках будет использоваться.

КПК можно классифицировать по нескольким признакам.

1. По способу ввода информации их можно разделить на бесклавиатурные и клавиатурные.

В бесклавиатурных устройствах ввод информации осуществляется с помощью специального пера (Stylus), хранящегося в корпусе КПК. Пользователь оперирует им с пиктограммами и определенными зонами на сенсорном экране. Ввод символов (букв, цифр и т. д.) осуществляется либо при помощи вызова на экран специальной виртуальной клавиатуры, либо с помощью системы распознавания рукописного ввода. В последнем случае в фиксированной зоне экрана вызываются по определенным правилам специальные графические символы, так называемые Graffiti. Возможен и ввод данных из персонального компьютера в КПК.

Клавиатурные компьютеры имеют миниатюрную клавиатуру для ввода информации и управления КПК, примерно соответствующую по своим возможностям стандартной клавиатуре обычных настольных ПК. На этих компьютерах также возможна работа с помощью пера через сенсорный экран.

2. По используемым операционным системам современные карманные компьютеры можно разделить на две группы: КПК с ОС Windows CE (Compact Edition) и КПК с ОС Palm OS.

Наряду со стандартным программным обеспечением, позволяющим работать в привычной среде (для Windows CE, например, существуют версии: Pocket Excel, Pocket Word, Internet Explorer и т. д.), КПК комплектуются и стандартным деловым набором, характерным для PDA - электронных секретарей, органайзеров, электронных записных книжек и переводчиков. В частности, поэтому КПК вытесняют постепенно указанные виды портативных компьютеров.

Операционная система Palm OS предъявляет к конфигурации компьютера меньшие требования, чем Windows CE, и обычно КПК с этой ОС обладают меньшей производительностью, несколько меньшими функциональными возможностями, меньшей совместимостью форматов файлов при общении с ПК, но они более дешевые, имеют более низкое энергопотребление и, следовательно, увеличенный временной ресурс автономной работы.

Компания Sony представила первый КПК Clie PEG – VZ90, в котором применяется OLED-дисплей. КПК работает под управлением PalmOS Garnet версии 5.2.1. ОЗУ и ПЗУ составляют 64 и 128 Мб, используется процессор Sony Handheld Engine с частотой 128 Мгц. Компьютер имеет два слота флэш и поддерживает интерфейс WiFi. Технология OLED имеет низкое энергопотребление, не нуждается в дополнительной подсветке, имеет высокую яркость 150 Кд/м2 и контрастность 1000:1, время отклика дисплея – 10 мс.

Многие модели КПК способны увеличить свои функциональные возможности за счет использования слотов расширения и подключения внешних периферийных устройств через порты. Рассмотрим наиболее интересные периферийные устройства КПК.

Основой внутреннего устройства большинства продаваемых в настоящее время карманных персональных компьютеров (КПК) до сих пор является процессор Intel PXA250 микроархитектуры Intel XScale. Этот процессор, обладающий сравнительно высокими тактовой частотой и скоростью обработки данных, совместно с другими комплектующими составил базис архитектуры многих моделей КПК. Он обеспечил широкие функциональные возможности и высокую производительность данных устройств. Кроме того, процессор Intel PXA250 стал важным этапом эволюции элементов этого типа. Он заложил основы дизайна пришедших ему на смену моделей процессоров Intel XScale и созданных на их базе улучшенных моделей КПК.

оявление вычислительных устройств стало закономерным этапом развития цивилизации, когда потребовалась обработка значительных потоков информации. Причем настоящий прорыв в этом процессе произошел после появления компьютеров, ориентированных на индивидуальную работу.

Несмотря на краткость истории персональных компьютеров, сегодня уже трудно представить себе жизнь без этих функционально сложных устройств. Их архитектура и работа основаны на использовании новейших полупроводниковых технологий. Благодаря уникальным потребительским свойствам и богатым функциональным возможностям персональные компьютеры получили широкое распространение практически во всех сферах человеческой деятельности от обороны, промышленного производства и бизнеса до сферы образования, культуры и досуга.

Дополненные специальными аппаратно-программными средствами, обеспечивающими выход в Интернет, компьютеры становятся центрами доступа к накопленным мировым информационным ресурсам человечества, представленным специализированными сайтами, базами данных, библиотеками. Кроме того, данные устройства являются также центрами скоростной связи, успешно заменяющими традиционную почту, поскольку последняя не обладает должным уровнем оперативности при доставке информационных сообщений, среди которых уже значительную долю составляет мультимедийная информация.

Однако у настольных систем, являющихся доминирующим в настоящее время классом компьютеров, при всех их достоинствах есть один принципиальный недостаток. Дело в том, что ни конструкция этих устройств, ни габариты, ни вес, ни, конечно, способ электропитания не допускают их мобильного использования, в то время как потребность в портативных устройствах чрезвычайно высока.

Действительно, многие специалисты, занятые в процессах оперативной обработки информации, в силу производственной необходимости вынуждены значительную долю рабочего времени находиться вне своих офисов, а это означает, что они не имеют доступа к своим компьютерам.

Одним из решений для указанной группы специалистов является использование мобильных компьютеров типа ноутбук. Однако при всем многообразии возможностей данного класса компьютеров эти устройства не всегда приемлемы. Дело в том, что, несмотря на постепенное уменьшение габаритов и веса этих компьютеров, в некоторых случаях требуются еще более компактные изделия, характеризующиеся не только значительно меньшим весом, но и более длительным сроком работы от аккумуляторных батарей.

Оптимальным в таких случаях, а возможно, и единственным сегодня решением могут стать карманные персональные компьютеры (Pocket PC) КПК, или, как их принято называть во всем мире, PDA (Personal Digital Assistant). В пользу этого выбора говорит тот факт, что благодаря успехам современных полупроводниковых технологий эти сверхкомпактные компьютеры постепенно становятся полноценными мультимедийными устройствами, способными в ряде случаев заменить даже настольные варианты компьютерных систем. Более того, в последнее время архитектуру КПК стали расширять средствами беспроводной радиосвязи, не говоря уже о том, что для этого класса компьютеров промышленность выпускает широкий спектр дополнительных устройств. Они способны значительно увеличить и без того обширные функциональные возможности КПК. Для подключения этих дополнительных средств достаточно того, чтобы данные устройства и КПК обеспечивали поддержку соответствующих стандартов. Это, как правило, возможно благодаря наличию в архитектуре карманных компьютеров большого числа интегрированных контроллеров, реализованных в ограниченном числе полупроводниковых микросхем.

Мифы и реальность

ценивая возможности карманных персональных компьютеров, большинство потенциальных пользователей нередко высказывают сомнения по поводу обоснованности цен, по которым данные устройства предлагаются многочисленными фирмами-производителями.

Действительно, по габаритам и дизайну многие (если не все) варианты КПК напоминают калькуляторы. Цена же ряда моделей этих сверхкомпактных компьютеров зачастую соизмерима со стоимостью простейших ноутбуков изделий, более известных широкой публике, а соответственно и более популярных на потребительском рынке. Кроме того, анализируя перспективность тех или иных моделей КПК, будущим пользователям приходится также учитывать рост функциональных возможностей мобильных телефонов. Эти быстро развивающиеся аппараты с помощью встроенных аппаратно-программных средств во многих случаях уже способны выполнять непростую обработку аудио- и видеоданных с передачей результатов по высокочастотным радиоканалам стандартных сотовых сетей, при сохранении, конечно, традиционных функций голосовой связи.

Определенную неразбериху в умы потенциальных пользователей мобильных компьютеров вносят маркетинговые службы фирм, производящих процессоры для КПК. Испытывая справедливую гордость за совершенство дизайна и функциональные возможности процессоров, руководители и сотрудники этих фирм часто проводят презентации, в ходе которых рассказывают о возможностях своих изделий и достигнутых результатах по совершенствованию полупроводниковых технологий и внутренней структуры элементов. В многочисленных выступлениях они нередко подчеркивают наличие встроенных в состав высокопроизводительных процессоров, созданных для рынка КПК, большого числа специализированных контроллеров, а в последних разработках еще и элементов памяти сравнительно большого информационного объема.

Следствием данного маркетингового прессинга становится то, что у многих потенциальных пользователей КПК возникает ряд иллюзий, самой распространенной из которых является то, что практически все возможности данных компьютеров определяются исключительно используемыми процессорами. Более того, многие считают, что конструирование КПК сводится в основном к обеспечению корректного ввода-вывода сигналов используемого процессора. Следствием этого является ошибочное представление о КПК как об очень простой системе, состоящей из дисплея, нескольких переключателей и внешних разъемов и еще, может быть, из нескольких дополнительных элементов, например динамика, микрофона, антенны Wi-Fi. Что же касается большой разницы между стоимостью конечного изделия и ценой процессора, достигающей нескольких сотен долларов (а это означает повышение цены в несколько десятков раз), то данная несправедливость лежит исключительно на совести компьютерных фирм, производящих и реализующих подобные компактные компьютеры.

Отдавая должное творческим успехам разработчиков процессоров для КПК, необходимо подчеркнуть ошибочность подобных мнений, доказательством чему послужит анализ элементов и структуры одной из моделей КПК, приведенный ниже. Ее архитектуру, а также реализованные в ее конструкции идеи и технологии можно рассматривать как типичные для подобных изделий. Основу же данной модели составляет процессор Intel PXA250.

Процессор Intel PXA250

Структура и параметры

Процессор Intel PXA250, разработанный и выпускаемый корпорацией Intel, ориентирован на рынок карманных персональных компьютеров, смартфонов, коммуникаторов разного типа, включая устройства, снабженные средствами беспроводной связи, а также встроенные системы обработки данных и т.п.

Функциональная схема Intel PXA250, описывающая структуру, интегрированные элементы и контроллеры, входящие в состав данного процессора, представлена на рис. 1.

В основе процессора Intel PXA250 лежит 32-битное RISC-ядро Intel XScale, обеспечивающее суперскалярное выполнение команд. Строение этого ядра основано на архитектуре Advanced RISC Mashines (ARM). Система команд Intel PXA250 совместима с ARM версии 5TE ISA (ARM Thumb Instruction Support, ARM DSP Enhanced Instructions). Это обеспечивает преемственность программного обеспечения, разработанного под предшествующие модели процессоров этого типа, например под ранее выпущенный процессор Intel PXA210.

Однако, унаследовав многое от своих предшественников, очередное ядро процессора от Intel имеет и некоторые особенности. Так, ядро XScale процессора Intel PXA250 обладает следующими характеристиками:

32-Кбайт кэш команд;

32-Кбайт кэш данных;

2-Кбайт мини-кэш данных (отдельно от L1);

2-Кбайт мини-кэш команд (предназначен для резидентной программы отладки);

40-битный аккумулятор и расширенное 16-разрядное устройство умножения для обработки мультимедийной информации;

Средства управления памятью инструкций и данных и др.

Наряду с ядром Intel XScale в процессор интегрировано множество технических средств.

Встроенный в процессор Intel PXA250 контроллер памяти поддерживает широкий ассортимент типов микросхем памяти с учетом их разной внутренней и внешней организации: до четырех банков памяти SDRAM, шесть статических чипов памяти SRAM, SSRAM, Flash, ROM, SROM, а также чипы-компаньоны. Кроме того, компьютерная система, созданная на основе Intel PXA250, может быть оснащена одним либо двумя слотами PCMCIA или CompactFlash. При этом интерфейс системной памяти поддерживает: 100 МГц SDRAM, от 4 до 256 Мбайт SDRAM, четыре банка SDRAM по 64 Мбайт.

Встроенный контроллер жидкокристаллического дисплея (LCD) способен работать с пассивными или активными панелями LCD. Этот контроллер обеспечивает поддержку 1, 2, 4 бит серого и 8- или 16-битную глубину цвета. Возможна работа с дисплеем разрешения 1024x1024, однако рекомендованное разрешение до 800xЅ600 пикселов при 16-битной глубине цвета.

Пример подключения компонентов компьютерной системы к встроенным в структуру процессора Intel PXA250 контроллерам представлен на рис. 2.

Рис. 2. Пример подключения компонентов компьютерной системы к процессору Intel PXA250

Процессор Intel PXA250 поддерживает работу ядра с тактовой частотой 100-400 МГц (для сравнения: максимальная тактовая частота предыдущего процессора, Intel PXA210, достигала значения 200 МГц). Разные режимы эксплуатации обеспечивают масштабирование компьютерной системы, созданной на основе Intel PXA250, как по производительности, определяемой тактовой частотой, так и по энергопотреблению, зависящему от тактовой частоты и напряжения питания. При этом чем больше напряжение питания процессора (конечно, в пределах допустимого уровня), тем выше можно установить значение тактовой частоты, и наоборот чем меньше напряжение питания, тем ниже максимальное значение тактовой частоты.

Максимальное энергопотребление процессора Intel PXA250 составляет 1,4 Вт, минимальное менее 500 мВт.

Возможные штатные электрические и частотные режимы эксплуатации процессора Intel PXA250 приведены в табл. 1.

Воплощение архитектурных замыслов разработчиков и реализация широких функциональных возможностей процессора стали возможны благодаря применению хорошо отработанного технологического процесса. Процессор Intel PXA250 создан по CMOS-технологии с использованием литографии 0,18 мкм и шести слоев металлизации.

Кристалл процессора Intel PXA250 упакован в корпус PBGA с размерами 17Ѕ17 мм и содержит 256 контактов.

Остается добавить, что процессор Intel PXA250 стал важным этапом эволюции данного класса высокоинтегрированных элементов. Он послужил прообразом последующих поколений процессоров, созданных для сверхкомпактных устройств обработки данных, к которым относятся и карманные персональные компьютеры.

Перспективы развития

Следующей моделью линейки изделий микроархитектуры Intel XScale стал процессор Intel PXA255, в архитектуре которого применена внутренняя шина с более высокой пропускной способностью по сравнению с его прототипом. Это обеспечило большую производительность процессору Intel PXA255, а следовательно, и всей компьютерной системе, созданной на его основе. Тем не менее данный процессор следует рассматривать в качестве усовершенствованной модификации его предшественника, не требующей существенной переработки дизайна ранее выпущенных моделей КПК и платформ, первоначально созданных под Intel PXA250. Это открывает широкие возможности для скорейшего выпуска более совершенных изделий на базе существующих решений.

Однако, уделяя внимание эволюции процессоров микроархитектуры Intel XScale, необходимо отметить, что в дальнейшем были выпущены еще более совершенные элементы. Ими стали модели линейки Intel PXA26х, основное преимущество которых заключается в наличии интегрированной в состав процессора флэш-памяти: PXA261 16 Мбайт, PXA262 32 Мбайт. Кроме того, увеличено число встроенных контроллеров и уменьшены размеры корпуса процессора.

А не так давно было объявлено о выпуске следующего поколения процессоров микроархитектуры Intel XScale. Им стало семейство процессоров Intel PXA27x (ранее известное под кодовым названием Bulverde), которое содержит ряд новых технологий, удовлетворяющих потребности пользователей мобильных телефонов и карманных персональных компьютеров. Это первая продукция, в которую была интегрирована технология Intel Wireless MMX, обеспечивающая дополнительную производительность трехмерных игр и улучшенное воспроизведение видеоматериалов при увеличенном времени автономной работы. В новой микросхеме также применяется технология, аналогичная той, что используется в процессорах Intel для мобильных ПК, Wireless Intel SpeedStep, позволяющая значительно экономить энергию за счет интеллектуального управления напряжением и тактовой частотой.

Кроме того, корпорация Intel впервые интегрировала в платформу Intel Wireless Trusted Platform важные функции безопасности для предоставления таких услуг, как доверительная загрузка, защищенное хранение частной информации и криптографических ключей и поддержка стандартных протоколов безопасности. Для расширения возможностей телефонов со встроенными камерами и повышения качества съемки корпорация Intel разработала технологию Intel Quick Capture, позволяющую увеличить разрешение изображения до 4 и более мегапикселов.

Процессоры семейства Intel PXA27x будут поставляться в различных конфигурациях с тактовыми частотами от 312 до 624 МГц и с интегрированной в стеки флэш-памятью Intel StrataFlash объемом до 64 Мбайт.

Однако, рассматривая возможности новейших перспективных линеек процессоров микроархитектуры Intel XScale, необходимо отметить, что, несмотря на все их преимущества, не они определяют рынок сверхкомпактных устройств обработки данных, к которым относятся КПК. Связано это с тем, что после появления на рынке новейших процессоров и связанных с ними спецификаций должно пройти некоторое время, необходимое для разработки и выпуска на рынок соответствующих моделей конечных изделий. Именно поэтому основой подавляющего большинства продаваемых моделей КПК является именно Intel PXA250, и только новейшие модели устройств, не получившие пока широкого распространения, созданы на Intel PXA255.

Платформа

Специалистами корпорации Intel на основе процессора Intel PXA250 разработана платформа Intel DBPXA250 (Intel DBPXA250 Development Platform for Intel Personal Internet Client Architecture), функциональная схема которой представлена на рис. 3. Эта разработка может рассматриваться в качестве сложной многофункциональной системы широкого спектра использования. На основе платформы Intel DBPXA250 могут быть созданы комплексы управления различными устройствами, информационные системы, центры обработки аудио- и видеоданных, а также системы проводной и беспроводной передачи данных. Однако в первую очередь данная платформа предназначена для исследовательских целей и отработки аппаратно-программных решений на основе технологий XScale.

Многие схемотехнические идеи приведенной платформы Intel DBPXA250 нашли воплощение в архитектурах карманных персональных компьютеров, созданных сторонними производителями. На рис. 4 представлена обобщенная структура одного из вариантов архитектуры КПК, в составе которой предусмотрено несколько подсистем беспроводной связи разного типа.

Рис. 4. Структура одного из вариантов КПК с несколькими подсистемами беспроводной связи

Необходимо отметить, что разработкой и производством КПК занимаются десятки компьютерных фирм. Далее мы рассмотрим КПК на примере конкретного устройства Pocket LOOX 600 компании Fujitsu Siemens Computers.

Устройство КПК на примере Pocket LOOX 600

нешний вид КПК Pocket LOOX 600 фирмы Fujitsu Siemens представлен на рис. 5, а основные параметры этого компьютера приведены в табл. 2.

Таблица 2. Основные параметры КПК Pocket LOOX 600 фирмы Fujitsu Siemens

Основой архитектуры КПК Pocket LOOX 600 является сравнительно мощный процессор Intel PXA250 микроархитектуры Intel XScale, обеспечивающий высокую производительность всей системы аппаратно-программных средств за счет совершенства архитектуры КПК и высокой тактовой частоты работы ядра, достигающей 400 МГц. В тех же случаях, когда высокая производительность от данного компактного мобильного компьютера не требуется, возможна работа КПК в экономичном режиме, обусловленном снижением тактовой частоты, напряжения питания процессора и его тока потребления. Технология низкого энергопотребления, реализуемая для данного процессора за счет уменьшения производительности КПК, значительно увеличивает время его работы от аккумулятора. Установка данного режима осуществляется самим пользователем в соответствующих экранах меню. Дальнейшего снижения энергопотребления можно достичь благодаря возможности уменьшения яркости экрана LCD-дисплея, осуществляемого либо в ручном режиме, либо автоматически.

Память КПК Pocket LOOX 600 представлена двумя типами элементов: ОЗУ (RAM оперативное запоминающее устройство) и ПЗУ (ROM постоянное запоминающее устройство). При этом объем оперативной памяти составляет 64 Мбайт, ПЗУ 32 Мбайт. Большой информационный объем встроенной памяти позволяет работать с широким спектром приложений.

Литий-полимерная (Lithium Polimer) батарея емкостью 1520 мА·ч, согласно прилагаемой к устройству технической документации, обеспечивает 10 часов работы и 100 часов в режиме ожидания. Подзарядка возможна как через входящий в состав комплекта крэдл, так и при непосредственном подключении КПК к внешнему малогабаритному блоку питания. При этом энергетические возможности компьютера возрастают вдвое с использованием второй батареи, которая не прилагается к КПК и приобретается пользователем отдельно.

Жидкокристаллический отражающий цветной сенсорный экран позволяет выводить изображение с разрешением 240x320 с большим количеством цветов, которое может достигать 65 536 (64 К). Технические параметры экрана дисплея обеспечивают яркую переднюю подсветку, а сенсорные возможности позволяют использовать рукописный ввод.

Основой системного программного обеспечения является операционная система Microsoft Pocket PC 2002, в составе которой предусмотрено меню быстрого запуска приложений FSC SpeedMenu. Это позволяет оперативно открывать документы, программы КПК и папки, с которыми осуществляется регулярная работа. В случае же необходимости данную версию в настоящее время можно заменить более современной системой Microsoft Pocket PC 2003, обеспечивающей не только более широкие функциональные возможности КПК, но и зачастую, как показывает тестирование, существенно большую производительность, а также устойчивость работы.

Остается добавить, что встроенные в архитектуру КПК Pocket LOOX 600 средства Bluetooth обеспечивают беспроводное соединение и передачу данных по радиоканалу с различными устройствами, имеющими в своем арсенале аналогичные средства. Это могут быть, например, соответствующие модели сотовых телефонов, мобильные компьютеры, различная периферия.

Особенности внутреннего устройства

Структура Pocket LOOX 600 фирмы Fujitsu Siemens приведена на рис. 6, а на рис. 7-13 представлены фрагменты конструкции КПК с элементами архитектуры этого сверхкомпактного, многофункционального устройства обработки мультимедиаконтента. На приведенных фотографиях можно увидеть основные комплектующие и ряд важнейших полупроводниковых микросхем, включая процессор Intel PXA250 (рис. 8). При этом, оценивая особенности внутреннего устройства КПК, необходимо помнить, что данный Intel XScale-процессор служит основой не только описываемого варианта карманного персонального компьютера, но и многих моделей КПК от других фирм-производителей. Эти изделия широко представлены на современном компьютерном рынке, востребованы и пользуются заслуженной популярностью.

Рассмотрение архитектуры КПК Pocket LOOX 600 следует начать с крупных полупроводниковых элементов. На рис. 8 хорошо видны следующие микросхемы: слева от разъема LCD-дисплея (центральный бело-желтый разъем) микросхемы Sharp LZ9FC22 и Microchip PIC16LF874, а справа от этого разъема процессор Intel PXA250 и две микросхемы Intel 28F128J3A150.

Процессор Intel PXA250 это самая большая микросхема на плате КПК, имеющая маркировку iPXA250B2C400 L2280223 (рис. 9). Параметры и внутреннее устройство этого центрального в архитектуре КПК элемента, в значительной степени влияющего на его функциональные возможности, были подробно описаны выше и не требуют дополнительного уточнения.

Рис. 9. Процессор Intel PXA250 с пассивными и активными элементами окружения

Микросхема SHARP LZ9FC22 поддерживает работу LCD-дисплея КПК, также произведенного фирмой Sharp. Наименование фирмы-изготовителя данного дисплея можно обнаружить на его кромке слева в верхней части КПК Pocket LOOX 600 (рис. 7 и 11).

Что касается архитектурных особенностей внутренней конструкции КПК Pocket LOOX 600, то необходимо отметить, что для корректной работы ряда элементов требуются сравнительно высокие напряжения электропитания, представляющие опасность для традиционных полупроводниковых микросхем. С целью обеспечения безопасной работы комплектующих КПК и привлечения внимания специалистов при настройке и возможном ремонте КПК электронные элементы с повышенными уровнями напряжения отделены от остальных компонентов специальной защитной пластиковой пленкой ярко-оранжевого цвета.

Возвращаясь к вышеупомянутому перечню полупроводниковых микросхем, следует отметить, что микросхема Microchip PIC16LF874 является весьма сложным микроконтроллером (CMOS FLASH Microcontroller). В этот функционально насыщенный элемент входит большое число интегрированных компонентов. Функциональная сложность структуры данной микросхемы Microchip PIC16LF874, в которой использован достаточно производительный RISC-процессор (RISC CPU), в какой-то мере меняет взгляд на архитектуру рассматриваемой компьютерной системы и позволяет утверждать, что данный КПК Pocket LOOX 600 в принципе является многопроцессорной системой.

Следующие микросхемы упомянутого перечня сравнительно крупных и важных полупроводниковых элементов данного сверхкомпактного мобильного компьютера имеют наименование Intel 28F128J3A150. Это микросхемы памяти Intel StrataFlash. Здесь уместно напомнить, что специальные фирменные технологии, реализованные в микросхемах этого типа памяти, именуемой Intel StrataFlash, обеспечивают повышенную плотность размещения программ и данных за счет хранения нескольких бит информации в каждой ячейке памяти.

Микросхема MAXIM MAX324xx, находящаяся рядом с многопозиционным манипулятором, расположенным в нижней части устройства (см. рис. 5 и 7-11), является элементом интерфейса ввода-вывода КПК Pocket LOOX 600.

В верхней части КПК Pocket LOOX 600 (см. рис. 5 и 7-11) хорошо видны некоторые элементы системы. Так, например, в центре расположены динамический звукоизлучатель, разъем для стереонаушников и контакты кнопки выключателя компьютера. Слева в торце КПК находятся колесо прокрутки, обеспечивающее скроллинг выводимых текстов, и два светофотодиода инфракрасной связи (ИК-порт). А справа, в противоположном торце устройства, расположен переключатель беспроводного интерфейса Bluetooth (рис. 11, 12).

Рис. 12. Обратная сторона КПК Pocket LOOX 600 без корпуса и со снятой аккумуляторной батареей

Необходимо отметить, что выше жидкокристаллической панели КПК находится розовый провод высоковольтного питания LCD-дисплея, а ниже этой панели можно увидеть плоский многопроводной пластиковый кабель (рис. 13). К слову сказать, этот кабель осуществляет информационно-логическую связь дисплея с электронными компонентами системы через упоминавшийся ранее разъем, расположенный в центре основной платы КПК (см. рис. 8).

В составе КПК Pocket LOOX 600 использована двухсекционная несъемная (встроенная в конструкцию) литий-полимерная аккумуляторная батарея SONY FUKUSHIMA емкостью 1520 мА·ч (см. рис. 12 и 13). Здесь же, на рис. 12, можно увидеть встроенные в конструкцию КПК слоты расширения и их контакты. Посредством этих слотов осуществляется подключение специальных карт стандартов CompactFlash II и MMC. Указанные карты расширения позволяют наращивать мощность аппаратно-программных средств данной малогабаритной компьютерной системы. В частности, с помощью модулей, выполненных в указанных стандартах, можно увеличить объем доступной памяти, что существенно расширяет функциональные возможности КПК. Кроме того, посредством слота CompactFlash II можно наращивать систему за счет подключения дополнительных устройств, в широком ассортименте выпускаемых компьютерной промышленностью. В качестве примера можно привести мультимедийные модули, а также модули распространенных интерфейсов проводной и беспроводной связи, обеспечивающих подключение КПК к локальным и глобальным сетям с целью приема и передачи разнообразной информации.

Модульность КПК и его возможное применение

Встроенные в состав КПК разъемы позволяют увеличивать объем памяти ПЗУ и расширять функциональные возможности данного малогабаритного, но производительного и функционально насыщенного устройства за счет подключения дополнительных модулей.

Например, к КПК, снабженным разъемом CompactFlash Type II, можно подключить миниатюрный накопитель на жестких дисках IBM MicroDrive или аналогичные устройства внешней памяти, емкость которых сегодня достигает уже 4 Гбайт, а в ближайшее время станет еще выше.

Кроме того, возможно подключение КПК к локальной сети WLAN. Можно также использовать сетевые карты LAN; карты флэш-памяти SecureDigital, MultiMedia Card, CompactFlash Type II; PCMCIA-порт; GPS-модуль, модем, видеокамеру, VGA, модуль TV и многие другие модули и карты.

Кстати, подключаемый к КПК модуль GPRS, добавляя к КПК функцию мобильного телефона, превращает данный сверхкомпактный компьютерный комплекс в весьма мощный персональный коммуникатор. Сохраняя возможности компьютера и голосовой связи стандарта GSM, этот модуль позволяет также подключаться к сети Интернет по стандартным радиоканалам операторов сотовой связи.

Кроме средств GPRS, в Интернет можно выйти посредством беспроводного подключения через Wireless LAN, а также через мобильный сотовый телефон стандарта GSM. При этом можно воспользоваться средствами Bluetooth телефона или других устройств, обеспечивающих выход во внешние сети через подключенные к ним модемы. Однако в случае необходимости информационную связь можно реализовать с помощью традиционных портов ИК (IrDA).

Карманный персональный компьютер, учитывая его малые вес и размеры, удобно применять для чтения книг в стандарте файлов *.pdf. Особенно это актуально в тех случаях, когда по каким-либо причинам нецелесообразно брать с собой громоздкие бумажные варианты. В процессе чтения текстовой информации с помощью КПК удобно использовать встроенное колесо прокрутки изображения на экране, отсутствующее во многих аналогичных устройствах.

КПК позволяет выполнять чтение и редактирование документов с помощью Microsoft Word. Набирать текст в КПК и редактировать его можно с помощью рукописного шрифта или его стандартного эквивалента. А посредством специальной клавиатуры, которая указана в списке дополнительных аксессуаров, работу с документами можно выполнять привычным способом.

В дополнение к редактору Word, представленному версией Pocket Word, в наборе Office можно найти и такие стандартные средства, как Excel в его КПК-версии Pocket Excel, а также сравнительно простой калькулятор, поставляемый в качестве компонента стандартного пакета. Кроме того, пользователю доступны записные книжки, телефонные справочники и т.п. Полезным расширением офисных функций является возможность установки набора словарей, облегчающих работу с текстами на иностранных языках.

Используя же возможности мультимедиа, с помощью КПК можно смотреть видео, а также слушать аудиозаписи. Кстати, КПК можно применять в качестве диктофона, правда, учитывая сравнительно невысокую чувствительность встроенного микрофона, записывать целесообразно только голос самого пользователя, а не внешние источники звука. Режимы записи можно выбирать, варьируя число каналов и частоту дискретизации.

Рассматривая широкие функциональные возможности КПК, необходимо отметить, что карманные персональные компьютеры не следует считать эквивалентной заменой ноутбукам или настольным ПК. Но они могут рассматриваться в качестве удачного дополнения к ним.

На сегодняшний день можно уверенно утверждать, что эра КПК (карманных персональных компьютеров) осталась в прошлом - их вытеснили сначала мобильные телефоны, а затем и смартфоны. По состоянию на сегодняшний день в мире производится всего несколько гаджетов, которые при желании можно отнести к КПК, причём ни один из них не позиционируется как таковой. Несмотря на это, КПК являются важной страницей в истории мобильных устройств. Сегодня мы предлагаем вам вспомнить 10 лучших карманных компьютеров всех времён и народов.

Apple Newton MessagePad 2000

Сегодня практически никто уже не помнит, что родоначальницей КПК была именно Apple. Более того, тогдашний исполнительный директор компании Джон Скалли придумал англоязычный термин для данной категории устройств - PDA (Personal Digital Assistance). Первым в мире КПК стал Newton MessagePad 100, вышедший на рынок в 1993 году, однако это устройство было большим и тяжёлым (по размерам оно было ближе к iPad, чем к более поздним КПК), медленным и неудобным в использовании. Вершиной развития линейки Newton и самым удачным КПК Apple стала модель MessagePad 2000, поступившая в продажу в марте 1997 года. Этот мини-компьютер оснащался контрастным чёрно-белым экраном с разрешением 320х480 точек, быстрым по тем временам процессором StrongARM SA-110 с тактовой частотой 162 МГц, 8 МБ постоянной памяти, 1 МБ оперативной памяти и 4 МБ флеш-накопителя для хранения данных пользователя. Для расширения MessagePad 2000 использовал стандартный слот PCMCIA Type II и умел работать с большим количеством адаптеров - от факс-модема до Wi-Fi (!). Набор программ был типичен для КПК (заметки, контакты, календарь и так далее), при желании пользователь мог устанавливать программы сторонних разработчиков, среди которых был даже полноценный веб-браузер. Для ввода текста использовалась система распознавания рукописного ввода, разработанная московской компанией ParaGraph International (та же команда впоследствии выпустила знаменитый сервис Evernote). Несмотря на отличные для своего времени характеристики, Newton MessagePad 2000 был пущен под нож вместе с остальной линейкой Newton в феврале 1998 года. Причиной коммерческого провала этих КПК стал большой размер в сочетании с высокой ценой.

Palm Vx

Компания Palm (которая в то время была подразделением U. S. Robotics) выпустила свой первый КПК, Pilot, в 1996 году. В отличие от Newton, устройство получилось крайне медленным и ограниченным в возможностях, однако продавалось неплохо за счёт компактных размеров и низкой цены. Вершиной развития классических чёрно-белых КПК Palm стала модель Vx, вышедшая на рынок в 1999 году. Несомненными преимуществами этой модели был изящный цельнометаллический корпус и встроенная литиево-ионная батарея (которая обеспечивала более недели автономной работы). Разрешение 3-дюймового сенсорного экрана с инверсионной подсветкой составляло 160х160 точек. Для текстового ввода использовалась система Graffiti, которая позволяла рисовать вместо букв простые закорючки. В качестве «пламенного мотора» применялся процессор Motorola DragonBall EZ с тактовой частотой 20 МГц, а объём доступной памяти для хранения пользовательских данных составлял аж 8 МБ. Тем не менее, для использования Palm Vx в качестве органайзера и «читалки» этих характеристик было более чем достаточно. Я сам стал владельцем Palm Vx в 2001 году и использовал его в основном для чтения электронных книг и ведения списка задач.

PSION Series 5mx

Если КПК с сенсорным экраном в основном использовались людьми, не работающими с текстами, то легендарные клавиатурные КПК Psion были в чести у тех, кто желал набирать текст с максимальным комфортом и минимальными отягчающими обстоятельствами в виде габаритов и веса. Самым удачным КПК Psion была модель 5mx, которая при габаритах 170?90?23 мм оснащалась отличной клавиатурой, которая по качеству и удобству была сопоставима с клавиатурами первых нетбуков (таких, как 7- и 9-дюймовые Eee PC). Устройство, работавшее под управлением операционной системы EPOC (из которой впоследствии выросла Symbian), оснащалось процессором ARM710T с тактовой частотой 36 МГц и 16 МБ оперативной памяти. Разрешение сенсорного экрана составляло 640х240 точек. В качестве источника питания использовались две батарейки АА, которых хватало на 15-20 часов непрерывной работы.

HP Jornada 720

Мало кто помнит, что в конце 1990-х годов Microsoft запланировала целую линейку операционных систем на базе Windows CE для КПК различных форм-факторов. Версия для клавиатурных КПК называлась Handheld PC, а для КПК с сенсорным экраном - Pocket PC (в дальнейшем она получила название Windows Mobile). Платформа Handheld PC была безжалостно убита в 2002 году (последней версией стала Handheld PC 2000), но многие производители успели выпустить вполне интересные устройства на её основе, лучшим из которых считается HP Jornada 720. Данный «клавиатурник» оснащался цветным экраном с разрешением 640х240 точек, процессором StrongARM с тактовой частотой 206 МГц, 32 МБ оперативной памяти, слотами для карточек CompactFlash и PCMCIA Type II и 56-килобитным модемом (!). Позже была выпущена вариация данной модели под названием Jornada 728, единственным усовершенствованием в которой стал удвоенный объём оперативной памяти. Устройство получилось настолько удачным, что я знаю людей, которые пользуются им до сих пор (правда, со временем они заменили устаревшую операционную систему HPC 2000 на Linux).

Sony CLI? PEG-NR70V

Sony в своё время также выпускала КПК на базе операционной системы Palm OS. Одной из самых интересных моделей была Sony CLI? PEG-NR70V. Этот КПК в форм-факторе раскладушки вышел на рынок в 2002 году и оснащался цветным трансфлективным экраном с разрешением 320х480 точек, QWERTY-клавиатурой, фирменным колесом Jog Dial, слотом для карт памяти MemoryStick и даже камерой с разрешением 320х240 пикселей. Мощности процессора Motorola DragonBall VZ с тактовой частотой 66 МГц категорически не хватало для воспроизведения MP3, поэтому КПК был дополнительно оборудован цифровым сигнальным процессором, отвечавшим за воспроизведение музыки в форматах MP3 и ATRAC3.

Palm Tungsten T

Palm Tungsten T, вышедший на рынок в 2002 году, был одним из самых популярных КПК своего времени. Он оснащался 16 МБ памяти, слотом для карточек SD/MMC, процессором TI OMAP с тактовой частотой 144 МГц и 4-дюймовым цветным экраном с разрешением 320х320 точек. Будучи первым КПК на базе Palm OS с процессором ARM, Tungsten T работал намного быстрее предыдущих моделей и поддерживал полноценное воспроизведение видео и музыки в формате MP3. Интересной «фишкой» этого КПК была складная конструкция: нижняя часть с навигационными кнопками при необходимости выезжала вниз, открывая область Graffiti. В целом за счёт хорошего запаса производительности и удачной конструкции, Tungsten T оставался актуальным даже после выхода следующих моделей линейки Tungsten.

Fujitsu-Siemens Pocket LOOX 720

Данный КПК интересен в первую очередь тем, что он стал одним из первых устройств на базе Windows Mobile, оснащённых VGA-экраном. В качестве процессора в нём использовался процессор Intel PXA272 с тактовой частотой 520 МГц, дополнительно устройство оснащалось модулями Wi-Fi, Bluetooth, ИК-портом и даже 1.3-мегапиксельной камерой. Иными словами - эталонный КПК образца 2003-2004 годов. Кстати, оригинальным производителем Pocket LOOX 720 была компания HTC.

HP iPAQ rx1950

Линейка КПК iPaq, изначально принадлежавшая компании Compaq, в своё время была одной из самых успешных среди устройств на базе Windows Mobile. А iPAQ rx1950 можно назвать легендарной бюджетной моделью: несмотря на невысокую цену, данный КПК работал под управлением новейшей на тот момент ОС Windows Mobile 5.0 и оснащался передовым процессором Samsung S3C2442, который, несмотря на тактовую частоту 300 МГц, обладал почти такой же производительностью, как Intel PXA270 с тактовой частотой 624 МГц. Он также являлся одним из немногих бюджетных КПК со встроенным модулем Wi-Fi. Встроенную память объёмом 96 МБ можно было расширить при помощи слота для карточек SD/MMC. Единственными минусами устройства были экран с разрешением QVGA вместо полного VGA и отсутствие модуля Bluetooth.

HTC Advantage X7500

Данное устройство способно потягаться с Newton MessagePad 2000 за звание «самого большого КПК в мире». Его главной особенностью в момент анонса был «огромный» 5-дюймовый экран (страшно сказать, сегодня такие уже ставят в телефоны) с разрешением 640х480, а также QWERTY-клавиатура на магнитной застёжке, которая также использовалась как защитная крышка для экрана. HTC Advantage X7500 оснащался 624-мегагерцевым процессором Intel PXA270, 256 МБ оперативной памяти, жёстким диском (!) объёмом 8 ГБ, очень пристойной 3-мегапиксельной автофокусной камерой и 3G-модемом. Устройство можно было даже использовать в качестве телефона, но выглядело это очень забавно. Иными словами, перед нами своего рода предтеча Galaxy Note, только выпущенный в 2007 году.

Apple iPod touch

IPod touch формально именуется «MP3-плеером», но на самом деле он представляет собой типичный КПК: устройство, которое можно использовать не только для прослушивания музыки, но и для веб-сёрфинга, чтения книг, игр, планирования свободного времени и прочих похожих задач. Думаю, что не особо ошибусь, если назову iPod touch одним из самых популярных КПК всех времён и народов: недавно стало известно, что в 2007-2011 годах было продано почти 25 млн этих плееров. Да и чего ещё ждать от устройства, которое по сути представляет собой iPhone без телефона?

ХХI век, по выражению Томаса Фридмана, журналиста и трехкратного лауреата Пулитцеровской премии, стал веком плоского мира. Этот мир стал плоским благодаря цело-му набору выравнивателей, один из которых Фридман назвал «стероидами». Об истории по-явления, развития и смерти одного такого цифрового стероида, а именно КПК, и пойдет речь в данной статье.

Жизнь после смерти: эволюция КПК

Благодаря революции в области ПК-Windows-WWW и автоматизации делопро-изводства весь традиционный аналоговый материал, книги, фотография, музыка, чертежи стал доступным в цифровом виде. «Мобильная» плоскость развития означает, что с помо-щью беспроводной технологии этот контент может быть передан куда угодно, как угодно и где угодно. «Персональная» плоскость вбирает в себя вышеперечисленные аспекты и делает весь процесс личностно-ориентированным. Именно эти принципы легли в основу появления устройств PDA (Personal Digital Assistant, персональный компьютерный помощник), полу-чивших название на русском языке как КПК, карманный персональный компьютер или ми-ни-компьютер.

История появления

Термин КПК впервые употребил Джон Скалли (John Sculley) на выставке Consumer Electronics Show в Лас-Вегасе, применительно к Apple Newton (у этого устройства был процессор ARM-610 с частотой 20 МГц, рукописный ввод и вес в 400 г). Это и был по сути дела первый КПК, поступивший в коммерческую продажу в 1993 году под именем Message Pad. До него история насчитывала 24 года производства и проектирования различ-ных устройств, которые можно назвать «прародителями» КПК.

Первое письменное упоминание сверхпортативного вычислительного устрой-ства, которое умещалось в кармане, можно найти в одной из статей журнала Review of the International Statistical Institute за 1969 год. Там было дано описание машины, придуманной изобретателями Эдом Торпом и Клодом Шенноном. Она представляла собой уменьшенную копию аналоговой ЭВМ, предназначенной для предсказания результатов игры в рулетку. Первую модель выпустили в том же 1969 году, потом было создано еще несколько моделей, но на этом все и закончилось.

В 1984 году англичане представляют общественности персональный органай-зер Psion Organizer 1, который уже отдаленно напоминает современные КПК - в нем есть процессор (тактовая частота - 0, 92 МГц), есть память (2 КБ ОЗУ и 4 КБ ПЗУ) и 2 слота расширения (8 КБ на стираемой карте datapak UV-EPROM), есть экран (16-символьный бу-квенно-цифровой) и клавиатура с 37 клавишами. Кроме того, что устройство по габаритам было «наладонником» (handheld), оно еще и позволяло устанавливать в себя дополнительный софт за отдельную плату (на сменных носителях). Его стоимость составляла 100 фунтов стерлингов. В 1989 году вышел «концептуальный» по сегодняшний меркам PDA Psion MC-400 - модель уже работала на операционной системе EPOC и была оснащена 256 КБ ОЗУ, 2 слота для подключения периферии, 4 слота расширения памяти (поддерживалась «горя-чая замена»), аппаратный кодек сжатия голоса для встроенного диктофона. В сентябре 1991 вышел новый PDA от Psion - Psion Organizer III, выполненный в форм-факторе рас-кладного блока. Устройство имело 128 или 256 КБ встроенной памяти, был увеличен экран (в 4 раза) и в 2 раза повышена частота процессора. В устройстве уже была установлена ОС EPOC 2.0 с поддержкой встроенного текстового редактора и OPL (Organizer Programming Language), но потом еще появилась поддержка языка C, поддержка графического интерфейса (OLP/G), и операционную систему переименовали в SIBO (SIxteen-Bit Organizer), а потом и в EPOC/16.

Итак, первый КПК выпустила Apple, а ведь могли и Palm Computing Inc., которые объединившись с Casio, Tandy, AOL, Intuit, Datalight также в 1992 году пытались выпустить первый КПК, что и произошло двумя месяцами позже премьеры от Apple. Устройство было названо Zoomer, а в продаже фигурировало под именами Casio Z-7000, Tandy Z-PDA и GriDPad 2390, но потерпело коммерческое фиаско. У этого устройства дисплей имел разрешение 320 х 256 пикселей, оно работало на объектно-ориентированной, многозадачной и многопоточной операционной системе с поддержкой GUI, но программы от сторонних разработчиков установить в систему пользователь не мог.

Параллельно в гонку за создание карманного компьютера включилась и вездесущая Microsoft Corporation. Первые упоминания об инициативе фирмы по адаптации своего программного обеспечения относятся к 1990 году, а непосредственно проект по созданию модели КПК был начат после выхода Apple Message Pad. В проекте участвовали Compaq, NEC, Motorola, Sharp, но результатов этот союз не дал. Причиной провала объявили недостаточную готовность существующей аппаратной базы, потому что амбиции разработчиков касались уже действительного воплощения возможностей настольной системы на мобильном устройстве с поддержкой сенсорного ввода и распознавания рукописей. В то время 32-битные процессоры только начинали победное шествие в составе настольных компьютеров, и портирование кода Windows на менее мощные и развитые девайсы без адаптации привела к тому, что в 1994 году проект был закрыт.

Параллельно у Microsoft стартовала работа над аналогичным проектом под кодовым названием Pulsar. В результате ожидалось, что идея беспроводного, многофункционального устройства с управлением с помощью нескольких кнопок и архитектурой, полностью отличающейся от настольного компьютера, вновь оказалась слишком новаторской (все еще дорогой и энергоемкой была память для компьютерных устройств, мощностей процессоров не хватало, равно как и не хватало автономного энергопитания). Оценив результаты исследований, Microsoft вновь решила на время отказаться от идеи создания такого устройства. Но именно Pulsar является идеологическим предшественником КПК - нынешние устройства уже практически полностью стали целиком беспроводными, управление хард-кнопками или софт-клавишами (в случае со смартфонами и коммуникаторами), а также операционная система, отличная от настольной версии, - все это еще больше приближало рассвет эры КПК.

Разработчики, принимавшие участие в проектах WinPad и Pulsar, в 1994 году вновь объединились для создания Windows для мобильных устройств. Первые имели неплохую аппаратную базу, а вторые - 32-битный код для RISC-процессоров. Новый проект получил название Pegasus, и к 1995 году были готовы промежуточные версии Windows Pegasus. Новая система была создана с учетом политики энергопотребления. Не менее интересной была реализация совместимости Windows с программным обеспечением от других производителей - для этого в систему была включена поддержка Unicode, которая сыграла свою роль в продвижении продукта на международном рынке.

Две параллели

Наступил 1995 год. Люди из Palm Computing определились с тем, каким путем им стоит идти в разработке КПК, объединились с U.S. Robotics и начали работу над первым современным КПК. Заря эры КПК разгорелась в полную силу - утро наступило в 1996 году, когда был выпущен Palm Pilot 1000. Новое бесклавиатурное устройство работало на собственной разработке Palm - Palm OS, имело процессор Motorola 16 МГц, RAM 1 МБ, инфракрасный порт, экран разрешением 160 х 160 точек. Среди встроенного ПО были записная и адресная книжка, календарь, калькулятор, учет расходов. В 1997 году выходит улучшенная версия Palm Professional, в котором процессор имел уже частоту в 30 МГц, а ОЗУ увеличилось до 8 МБ. Такие устройства с маломощными по современным меркам техническими параметрами работали на всех версиях Palm OS, которая позиционировалась как система, нетребовательная к аппаратным ресурсам, а также являлась первой, где любое действие можно было выполнить в несколько прикосновений стилусом к экрану.

В это же самое время Microsoft представляет свой взгляд на программное обеспечение для КПК - Windows CE 1.0, распространяемой среди поставщиков как OEM. На этой операционной системе благодаря поддержке Casio, Compaq, HP, LG Electronics, NEC и Philips были созданы и проданы более 500000 устройств, среди которых HP 300LX, Philips Velo1, NEC MobilePro 400, Cassiopeia A10, Compaq C120, LG Phenom GP40M. В стандартную конфигурацию устройств входила клавиатура, ЖК-экран (480 x 240 точек), 4 МБ ПЗУ, 2 МБ ОЗУ, порты для связи с ПК, гнездо PCMCIA, звуковые средства, процессор Hitachi SH-3 или MIPS R4000, урезанные версии текстового процессора, электронной таблицы, программы обработки электронной почты и работы в интернете.

Но все равно тогдашний пользователь предпочитал Palm OS. В 1997 году выходят Palm Pilot Personal и Professional со встроенной системой Palm OS 2. КПК Palm становятся самыми популярными за всю историю карманных ПК, к 1999 году продается 1 миллион устройств на базе Palm OS, многие компании принимают решение создавать свои КПК именно на базе Palm OS.

В середине 1990-х годов, когда необходимость в переходе к 32-разрядным архитектурам девайсов стала насущной, началась разработка Symbian OS на базе устройств Psion. В апреле 1997 года подразделение Psion Software представила общественности Symbian OS Release 1, на которой были построены устройства Psion Series 5. Серия обновлений (Psion Series 5 Release 2 и 3), вышедшая в течение 1997 года, содержала исправление ошибок, приложения для работы с электронной почтой и интернет, а также софт для синхронизации с настольным компьютером.

Уже в 1997 году была опубликована OEM-версия Windows CE 2.0 (Mercury), что позволило перейти от клавиатурных устройств к безклавиатурным. Windows CE 2.0 можно было использовать как для установки на мобильные компьютеры, так и в автомобильных навигационных системах, промышленных встраиваемых устройствах и даже в программируемых кофеварках, и все благодаря тому, что система была модульной, и неиспользуемые части можно было «удалять» без нарушения функциональности ядра. Обновления самой ОС и программы для синхронизации данных с настольным ПК (Windows CE Services) выходили вплоть до 1999 года. Таким образом, в 1998 году Microsoft уже догоняет Palm - появляются устройства, имеющие экран разрешением 320 x 240 точек, процессор с частотой 49-60 МГц, память объемом 8-32 МБ, динамик, микрофон, инфракрасный порт, работающие на Windows CE. Ширится и список поддерживаемых моделей процессоров: Intel x86 (486, Pentium), NEC VR4x0x (MIPS), Hitachi SH3/SH4, AMD Elan SC400, IBM PPC 4036C, Motorola PowerPC 82x и др., но реально использовались только MIPS, SH3 и изредка SH4. КПК под управлением этой системы работали с сетевыми адаптерами, модемами, VGA-экранами (поддерживался 24-битный цвет), разъемами расширения PCMCIA и CompactFlash. В системе появилось также и полноценное встроенное ПО: Pocket Access и PowerPoint. На базе Windows CE 2.0 выпущено более десятка КПК, в том числе Casio E-10, Philips Nino 210/300, Everex Freestyle, Palmax PD-300.

Полдень для КПК

U.S. Robotics (те, кто приобрели Palm) была приобретена 3COM в 1998 году, вместе с подразделением, работавшим над КПК, и тогда же был начат выпуск Palm III. Джеф Хокинс запускает новый проект и новую фирму Handspring, и в это время наступает полдень для КПК, в частности для Palm OS. Обновленная Windows CE 2.10 принесла поддержку TCP/IP, файловой системы FAT32, быстрой инфракрасной связи (со скоростью передачи до 4 Мбит/с), шины USB (в slave-режиме). На этой системе работали КПК Casio Cassiopeia E-100 , Compaq Aero 1530/21xx, HP Jornada 420/430SE, Philips Nino 500. Обновление Windows CE 2.11 для Handheld PC позволило работать на КПК с файлами Microsoft Word и Excel без дополнительных преобразований. Эта возможность скоро исчезнет из Windows CE, но появится у их основного конкурента Palm OS (в виде приложения Documents To Go). Последним апдейтом серии Windows CE 2.x стала версия 2.12, на которой не было построено ни одного устройства - производители застыли в ожидании смены всей серии Windows.

Итак, наступил миллениум, и на свет выходит новая версия Windows CE - в апреле 2000 года вендоры впервые увидели Windows CE 3.0 (кодовое название - Rapier, вышла 19 апреля 2000 года), причем сразу в нескольких редакциях, как того требовал тогдашний рынок - для клавиатурных устройств (Handheld), бесклавиатурных (Pocket PC) и автомобильных (CE for Automotive, октябрь 2000) девайсов. С появлением именно второго варианта Windows для Pocket PC и начинается нынешний период развития КПК таких, каких мы привыкли видеть на витринах магазинов цифровой техники (в Microsoft «забросили» направление Handheld до поры до времени). Юзабилити новой системы было продумано как альтернатива конкурентам из Palm, находящихся на пике славы в эти годы. В организации интерфейса было отказано псевдотрехмерности, старой панели задач, как на настольных компьютерах, а аппаратные требования ограничились только тремя моделями процессоров (ARM, SH3 и MIPS).

Устройства на базе Palm OS в 2000-2001 годах контролировали практически 70% всего рынка КПК, предоставляя пользователю за гораздо меньшие деньги иметь КПК, по характеристикам работы не уступающий аналогам на платформе Pocket PC. Но в функциональном отношении эти устройства проигрывали новоявленной платформе, поэтому Palm Computing снова «отправились» на торги, где их и заметила японская фирма Sony. С этого момента «отверженные 3COM» КПК Palm снова встали на ноги и смогли составить, пусть и ненадолго, конкуренцию Microsoft. Качественные цветные экраны высокого разрешения, дополнительные чипы для воспроизведения музыки, беспроводные интерфейсы (Bluetooth), встроенные фотовидеокамеры и прочие мультимедийные функции украшали эти «наладонники» в 2001 году.

В октябре 2001 года (4 октября) состоялся релиз Windows CE для Pocket PC, получившей кодовое название Merlin, а для менее искушенной публики известной как Pocket PC 2002. Она работает только с архитектурой процессоров StrongARM, подавляющее число которых выпускает корпорация Intel (линейка процессоров Intel XScale). Устройства имеют тактовую частоту процессора не меньше 200 МГц, память 32-64 МБ, экран с отображением 65000 цветов. Но процессоры процессорами, а сами устройства благодаря хитрой политике Microsoft стали собираться на заводах значительно большего числа производителей, чем ранее. Конкуренция между сборщиками привела к тому, что цены на Pocket PC устройства пошли вниз, а число моделей - вверх (Compaq iPaq 31x0/36x0/3700/3800, Casio E-115/E-125/E-200, Toshiba e310/e570/e740, Dell X5, NEC P300 и ViewSonic V35). Palm OS «пали жертвой» успешной маркетинговой пропаганды от Microsoft - пусть Pocket PC и не работал так долго автономно, да и к устройствам были предъявлены завышенные аппаратные требования, но по мультимедийной составляющей все было «о’кей».

Смертный приговор

В 2002 году Palm вновь меняет название на palmOne, Inc. и сливается с Handspring. Снижающиеся темпы продаж устройств фирма компенсирует в 2003 году, выпустив бюд-жетные модели КПК Palm Zire . Также произошло очередное переименование - фирма Palm «отпочковала» специальный отдел, занимающийся разработкой софта для Palm OS, а также стала носить название PalmSource.

Корпорация Microsoft в 2003 году выпускает очередную версию операционной системы для Pocket PC устройств и тем самым выносит смертный приговор практически всему рынку Palm OS. В Microsoft стали ориентироваться на разработку.NET, и теперь их операционная система получила поддержку новых беспроводных решений (WLAN IEEE 802.1x, IPSec/L2TP, Bluetooth, IPv6, USB host и других подсистем). Windows Mobile 2003 (кодовое название - Ozone, вышла 23 июня 2003 года), как теперь называют это семейство операционных систем, а вслед за ней (вышла 24 марта 2004 года) и Windows Mobile 2003 SE (поддержка VGA-разрешения экрана) добивают Palm OS - интерфейс системы уже максимально приближен к настольным решениям Windows. В 2004 году из игры уходит фирма Sony, и осиротевший Palm окончательно сдал свои позиции (его доля на рынке составляет около 1-2%).

В 2003-2004 годах на пике развития КПК Pocket PC - частоты процессоров дос-тигли 624 МГц, объемы ОЗУ - 128 МБ, в устройства начали устанавливать емкие флеш-драйвы или жесткие диски, 3D-ускорители (например, в Dell AXIM v51). Но монополист ре-шил диктовать свои условия на рынке и на самом пике развития КПК «задушили» - на их место выходят сейчас коммуникаторы, устройства, являющиеся по своей сути КПК, но с беспроводными модулями для сотовой связи. Быстродействие КПК достигло уже своего уровня, а коммуникаторы начали с более низкого - как раз есть, к чему стремиться и на чем получать прибыли от новых моделей.

КПК «задушили» - на их место выходят коммуникаторы (на картинке - ASUS P525)

Итак, Microsoft и похоронили сами КПК в 2005 году, когда выпустили Windows Mobile 5.0 (кодовое название - Magneto, вышла 10 мая 2005 года), одну из самых распространенных систем для коммуникаторов, поддерживающих новую версию.NET Compact Framework с поддержкой веб-сервисов, улучшенными офисными приложениями, более продуманной политикой энергопотребления и беспроводных интерфейсов. За период 2005-2006 годов для этой операционной системы выпускался целый ряд AKU (Adaptation Kit Upgrade), то есть некоторые исправления, рассчитанные на расширение функционала системы (поддержку профилей Bluetooth, изменения в интерфейсе и т. п.).

В 2007 году появилась Windows Mobile 6.0 (кодовое название - Crossbow, вышла 12 февраля 2007 года, официальный релиз - июнь 2007 года). Для пользователей «на гребне волны» добавлена поддержка интернет-телефонии (VoIP через SIP-протокол). Наконец-то была предпринята попытка довести до ума Outlook Mobile (улучшена интеграция с MS Exchange Server, поддержка формата HTML в письмах, сквозной поиск в сообщениях, объединение адресной книги и истории звонков), появился Live Messenger (очередной «клон» Google, выполненный Microsoft по типу Google Talk). Операционная система особо не ресурсоемкая - 32 МБ ОЗУ и столько же ROM найдется в любом КПК, выпущенном в конце 2006 - начале 2007 года. В Windows Mobile 6.0 заявлено появление поддержки Direct3D Mobile («заточена» под Wireless MMX, которую поддерживают процессоры Intel XScale последнего поколения), шифрование карты памяти, возможность работы в качестве USB-драйва без драйверов (USB Mass Storage), улучшенная поддержка Bluetooth и Wi-Fi.

Sharp Zaurus по меркам Windows Mobile практически полноцен-ные ноутбуки в виде КПК

В это же самое время ветераны отрасли КПК – Palm, переименовались в Garnet OS. Linux, объединившись с Palm, решили сделать «лучшую в мире операционную систему для мобильных устройств», в котором от *nix систем остается максимальная свобода действий пользователя в настройке, а от Palm – простота эксплуатации. Проект возник, разумеется, не на пустом месте, а в конце 1990-х годов, когда был запущен Embedded Linux, и компания Sharp выпустила линейку устройств Zaurus (по меркам Windows Mobile, эти устройства «на две головы выше», практически полноценные ноутбуки в виде КПК).

По словам Дмитрия Варенова (программист, один из разработчиков Openpower.itbu.ru), «многие впоследствии отказывались от КПК из-за того, что в нем был установлен Linux (в том виде, в каком он сейчас существует на мобильных устройствах), потому что у них не было возможности или желания разбираться с достаточно сложной по сравнению с Windows Mobile системой. Во-вторых, в выпускаемых сейчас КПК на базе Linux каждый производитель использует свою уникальную спецификацию, что затрудняет создание приложений, способных работать на разных устройствах. Отсутствие единого подхода также означает, что Linux не может напрямую конкурировать с ведущими операционными системами для мобильных устройств, предлагаемыми Microsoft, каждая из которых формирует экосистему разработки приложений. Таким образом, возникает проблема совместимости программного обеспечения для разных устройств на базе Linux. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что в том виде, в каком Linux существует на КПК сейчас, он не является конкурентом Microsoft».

В перспективах развития, скорее всего, нас ждет следующее. Во-первых, Microsoft гаран-тировано выпустит очередной вариант Windows Mobile 7.0 (кодовое название - Photon), в котором окончательно «убьют» КПК, уравняв полностью телефонную и коммуникаторную части. Во-вторых, Palm-сотоварищи вполне могут выпустить на пару с Linux нечто недоро-гое или вовсе бесплатное, что сдвинет монополиста с пьедестала.

В помощь всем тем, кто не знаком с интереснейшим миром карманных компьютеров.

Сегодня, когда даже восьмидесятилетние бабушки дефилируют по московским скверикам с мобильными телефонами, очень обидно, что многие не знают о такой замечательной вещи, как карманный персональный компьютер или КПК. И очень часто приходится отвечать на вопрос: «А что это такое у вас в руках?» Между тем, мобильные компьютеры почти так же революционно удобны, как и мобильные телефоны – они заслуживают внимания, интереса, да и денег тоже. Давайте разберёмся, что такое карманный компьютер и зачем он нужен.

Правда, все эти составляющие очень компактны и тесно интегрированы, благодаря чему аппарат весит 100-200 г и помещается в нагрудном кармане рубашки или дамской сумочке. Недаром, эти машинки называют наладонниками. Даже книжки так называемого «карманного» формата часто имеют бОльшие габариты!

Память КПК

И все-таки КПК сильно отличается от настольного компьютера или ноутбука. Прежде всего, у него относительно небольшой экран, как правило, нет внешних клавиатуры и мышки, поэтому взаимодействие человека и наладонника организовано иначе. Подробней об этом чуть позже. Другое важное отличие – обычно у этой машинки нет ничего похожего на винчестер, поэтому объемы хранимой информации относительно невелики. Впрочем, и размер программ существенно меньше, чем на настольных машинах. Основным хранилищем является встроенная память (объемом от 2 до 64 Мб), а роль внешних «дискет» выполняют карточки флэш-памяти. Из-за этого различия КПК чаще всего используют в паре с настольным ПК, карманный компьютер используется для того, чтобы взять с собой «в поле» наиболее нужное.

Так, у карманных компьютеров и размеры многих файлов тоже вполне «карманные». Например, инсталляция офисного комплекта на ноутбук (Windows, Office, и т.п.) потребует от 300 Мб до 2 Гб свободного места на жёстком диске. В памяти карманного компьютера те же по функциональности приложения займут 1-10 Мб. А средняя красивая цветная игра - от 0.5-2 Мб. Разница в объеме файлов с данными (документов и т.д.) менее впечатляющая, но экономия всё равно есть. И только самые плотно сжатые файлы (например, музыка MP3) занимают на КПК и больших машинах одинаковый объем.

Кроме того, практически все современные КПК умеют работать с внешними карточками флэш-памяти. Цены на эти карточки в последнее время сильно упали, поэтому проблему нехватки памяти можно легко решить покупкой дополнительного модуля. На карточках памяти очень удобно держать некоторые не слишком часто используемые программы, MP3-музыку, электронные книги.

КПК или ноутбук?

Довольно часто можно услышать, как карманный компьютер сравнивают с ноутбуком. Вне зависимости от итогов сравнения, это абсолютно неверный подход. Ноутбук и КПК предназначены для совершенно разных задач, построены на разных принципах и лишь дополняют друг друга, но никак не заменяют.

С ноутбуком работают точно так же, как с настольным компьютером: включают, около минуты ждут загрузки Windows, выполняют какую-то длительную (полчаса и больше) работу, например, редактирование документов или просмотр видеофильмов, после чего столь же неторопливо выключают машину и прячут в сумку. С КПК - всё иначе. Его достают из кармана, включают и выключают по сто раз на дню. Ведь это происходит мгновенно! Наладонник похож на лампочку: щёлк – и он включился. Щёлк! И он выключился. При этом выключать его можно в любой момент, не заботясь о сохранении документов и «завершении работы Windows».

После очередного включения всё на экране окажется абсолютно в том же состоянии, что и перед выключением. Благодаря такой "молниеносности", карманный компьютер давно и заслуженно любим как идеальная записная книжка и ежедневник.

Информация всегда в кармане, получить доступ к ней можно за пару секунд. В наличии также удобная картотека и поиск. Владельцу ноутбука такая скорость доступа к данным и не снилась – ноутбук сначала надо достать, потом пару минут включать... Впрочем, в случае с адресной книгой подождать загрузки еще можно. А вот если вы забыли нужное слово в разговоре с иностранцем, только словарь, который включается молниеносно и быстро ищет перевод, спасёт вашу честь и позволит не прерывать нить разговора. Поиск перевода в ноутбуке является абсолютно неприемлемым решением – ждать нужного слова несколько минут никто не будет.

Второе принципиальное различие ноутбука и КПК связано с вводом информации. Хотя КПК со встроенной клавиатурой существуют, их не так много, поскольку, стоя в автобусе, например, с клавиатурой особо не развернёшься. С мышкой всё ещё сложнее. Поэтому была придумана прекрасная замена этой сладкой парочке, и это… экран! Он чувствителен к нажатию, по нему можно водить специальной палочкой, которая называется стилус (более правильно «стило», но так уж в русском языке устоялось).

Этот интерфейс предельно интуитивен. Хочешь нажать кнопку на экране – коснись её стилусом! Для набора текста на КПК применяется так называемая «виртуальная клавиатура» - ее клавиши отображаются прямо на экране, и текст запросто можно набирать, касаясь их стилусом.

Есть и различные варианты рукописного ввода. Хочешь написать слово – напиши его от руки прямо на экране или в специальной области ввода (называется такой способ введения информации граффити)! Некоторые системы распознают естественный ввод, некоторым нужно немного помочь, разделяя буквы или рисуя их в упрощённом начертании. Но всё равно писать от руки мы привыкли с детства.

Современные КПК так мощны, что их вполне можно сравнивать по возможностям с обычными компьютерами конца девяностых. Процессоры 400 МГц, 64 Мб памяти, карточки памяти (дискеты) от 32 Мб до 6 Гб! Звучит солидно! Поэтому главным ограничителем возможностей КПК всё же является небольшой экран. Его разрешение сегодня составляет обычно 320х320 или 240х320 точек, поэтому, например, документы и веб-страницы, свёрстанные для большого компьютера, приходится как-то специально обрабатывать, иначе их уж очень неудобно просматривать.

Фильмы и трёхмерные игры, разумеется, тоже теряют изрядную часть зрелищности. И совсем смешно выглядит дизайнер или архитектор, выполняющий свою сложнейшую работу на этом крошечном экранчике. (Впрочем, существует и карманный вариант AutoCAD"a!:) Поэтому каждому – своё. Многие задачи лучше выполнять на ноутбуке или стационарном компьютере, будет гораздо удобней. Но всё же у КПК имеется множество других областей применения, для которых эти машинки феноменально удобны и порой незаменимы.