Лекция 5. Персональный компьютер

1. Персональный компьютер – понятие и история.

1. Нетбук: понятия, история, аппаратное и программное обеспечение.

2. Интернет-планшет и планшетный нетбук.

Персональный компьютер. Общее представление. История возникновения.

Персональный компьютер — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем, т. е. для личного использования. К ПК условно можно также отнести и любой личный компьютер любого конкретного человека и используемый данным человеком в качестве своего личного компьютера. Чаще всего под ПК понимают настольные ПК, ноутбуки, планшетные и карманные ПК.

В употребление термин был введён в конце 1970-х годов компанией Apple Computer для своего компьютера Apple II и впоследствии перенесён на компьютеры IBM PC. Некоторое время персональным компьютером называли любую машину, использующую процессоры Intel и работающую под управлением операционных систем DOS, OS/2 и первых версий Microsoft Windows. С появлением других процессоров, поддерживающих работу перечисленных программ, таких, как AMD, Cyrix (ныне VIA), название стало иметь более широкую трактовку. Курьёзным фактом стало противопоставление «персональным компьютерам» вычислительных машин Amiga и Macintosh, долгое время использовавших альтернативную компьютерную архитектуру.

В Советском Союзе вычислительные машины, предназначенные для личного использования, носили официальное название персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ). В терминологии, принятой в российских стандартах, это словосочетание и сегодня указывается вместо используемого де-факто названия «персональный компьютер».

Термин бытовой (домашний) компьютер — дружественный к конечному пользователю термин — применяется ко второму поколению микрокомпьютеров (ранее применявшийся технический термин), появившихся на рынке в 1977 году и получившим широкое распространение в 1980-е годы.

Бытовые компьютеры стали доступными для широкого пользования, когда началось массовое производство микропроцессоров, а также микросхем большой степени интеграции, что привело к резкому сокращению размеров компьютеров и их сильному удешевлению. Это позволило использовать компьютеры в домашних условиях. В связи с ростом числа IBM PC-совместимых ПК, термин «бытовой (домашний) компьютер» был вытеснен термином «персональный компьютер» (ПК).

Нетбук: понятия, история, аппаратное и программное обеспечение.

Нетбук (англ. Netbook) — компактный ноутбук с относительно невысокой производительностью, предназначенный, в основном, для выхода в Интернет и работы с офисными приложениями. Обладает небольшой диагональю экрана 7—12 дюймов, низким энергопотреблением, относительно невысокой стоимостью.

По габаритам и функциональности нетбуки занимают промежуточное положение между мобильными интернет-устройствами (MID) и Handheld PC «снизу» и субноутбуками «сверху». От UMPC нетбуки отличаются компоновкой и, как правило, использованием обычных экранов, нечувствительных к касанию.

История нетбуков. Изначально термин «нетбук» был использован в 1999 году компанией Psion для обозначения карманных персональных компьютеров собственного производства. Psion netBook в раскрытом виде (клавиатура была выдвижной) походил на маленький ноутбук с диагональю экрана 7,7 дюйма (19,6 см) и разрешением 640×480 точек. Он был построен на базе процессора StrongARM с частотой 190 МГц и работал под управлением операционной системы EPOC32 Release 5. Впоследствии, в 2003 году, была выпущена обновлённая версия Psion Teklogix netBook Pro на базе процессора xScale под управлением ОС Windows CE (существовал также вариант с Linux).

В 2005 году стартовал проект OLPC, одной из целей которого было создание дешёвого ноутбука XO-1 для детей развивающихся стран. Согласно этому проекту, стоимость ноутбука с диагональю 7,5 дюймов не должна превышать 100 долл., при этом устройство должно обеспечивать доступ в Интернет посредством беспроводного интерфейса Wi-Fi и работу с текстовыми документами. В 2007 году проект был практически завершен, однако стоимость устройства составила около 188 долл. В настоящее время ведутся работы по уменьшению себестоимости до заявленной и разрабатывается вторая версия ноутбука.

Весной 2007 года на выставке COMPUTEX Taipei 2007 компания ASUS представила новый субноутбук Eee PC на базе процессора Intel Celeron M с диагональю экрана 7 дюймов и заявленной ценой от 199 долл. Поставки устройств начались в октябре 2007 года. Реальная стоимость устройства в минимальной комплектации составила 250 долл и снизилась до номинальной только под конец производства модели.

15 октября 2007 года Intel заявила о разработке нового процессора для мобильных применений, в частности для устройств типа OLPC, — Atom.

В феврале 2008 года, после выхода компании из проекта OLPC, термин нетбук был снова введён компанией Intel, для обозначения сверхдешёвых ноутбуков с небольшой диагональю экрана.^[ Таким образом, из категории субноутбуков была выделена новая категория портативных устройств — «нетбуки» (с диагональю экрана от 7 до 11 дюймов). Intel приступила к реализации собственного проекта сверхдешёвого компьютера для детей из развивающихся стран — Classmate PC.

3 июня 2008 года компания Intel представила процессоры Atom, основанные на ядре Diamondville, предназначенные для использования в нетбуках и неттопах. В течение лета и осени 2008 года большинство крупных производителей компьютеров представили собственные нетбуки на базе процессоров Intel Atom. Стоимость целого ряда нетбуков превышает 500 долл. и они напрямую конкурируют с бюджетными ноутбуками с размером диагонали экрана 14,1—15,4 дюймов (35,8—39,1 см). Некоторые нетбуки позиционируются как имиджевые модели, их стоимость приближается к младшим моделям субноутбуков.

Кроме того, осенью 2008 года некоторыми китайскими производителями были представлены портативные устройства с диагональю экрана 7 дюймов на базе процессоров ARM под управлением ОС Windows CE и Linux. Использование ARM-процессора и соответствующих ОС относит эти устройства скорее к классу Handheld PC, однако размеры позволяют классифицировать их как нетбуки. Стоимость подобных нетбуков не превышает 100 долл.

В третьем квартале 2008 года мировые поставки портативных компьютеров впервые в истории превзошли аналогичный показатель для настольных ПК. Годовой прирост в 40 % ноутбукам обеспечили стремительно набирающие популярность нетбуки.

В январе 2010 года на IT-выставке CES 2010 были представлены новые нетбуки на новой энергоэффективной платформе Intel Pine Trail, которая включает в себя процессоры Intel Atom N450.

В январе 2011 года компанией AMD были представлены новые нетбуки на энергоэффективной платформе AMD Brazos, которая включает в себя процессоры AMD C-50, E-350 и др. на ядре Bobcat и видеопроцессор Radeon HD серии 6000.

Аппаратное обеспечение. В нетбуках используются экономичные процессоры (ULV) и наборы системной логики. Почти все нетбуки снабжены модулями беспроводных сетей Wi-Fi, некоторые — WiMAX, часто есть интерфейс Bluetooth. Обычно имеется мультиформатный (MS Pro, SD/MMC, XD-Picture Card) кардридер. За редким исключением (например Kohjinsha EX6, ASUS Eee PC 1004DN и в какой-то мере HP Pavilion dv2) оптические приводы отсутствуют. Для данной категории устройств корпорацией Intel были разработаны специальные процессоры Intel Atom, которые применяются в большинстве нетбуков. Также компания AMD разработала платформу AMD Brazos из серии Fusion специально для применения в мобильных компьютерах, включая нетбуки. Кроме Intel Atom и AMD Fusion в нетбуках находят применение процессоры Intel Celeron M ULV (Asus EeePC 701 4G, Asus EeePc 900, Asus EeePc 1000 HD), VIA C7-M (HP 2133 Mini-Note), VIA Nano, AMD Geode (Roverbook NEO U800), а также Athlon Neo (Packard Bell DOT M/A). Существуют модели нетбуков с сенсорными экранами, например, Lenovo S10-3T, ASUS EEE PC T91MT, ASUS EEE PC T101MT, Medion Akoya Mini 1315.

Программное обеспечение. В нетбуках используются различные ОС на базе GNU/Linux (например, Eeebuntu , Ubuntu Netbook Edition , Chrome OS), Windows XP Home Edition и Windows Vista Home Basic (в некоторых случаях — Windows Vista Business), а с недавних пор и Windows 7 Starter Edition, хотя пользователь может сам установить любую удобную для него ОС. Также, уже имеется поддержка многих нетбуков ОС Android.

Интернет-планшет и планшетный нетбук.

Интернет-планшет (англ. Internet tablet или Web tablet — Веб-планшет, или Pad tablet — Pad-планшет (Блокнотный планшет), или Web-pad — Веб-блокнот, или Surfpad — Веб-серфинг-блокнот) — тип планшетных компьютеров с диагональю экрана от 4 до 11 дюймов, совмещающих в себе качества ноутбука и смартфона в одном устройстве. Интернет-планшеты, как правило, имеют возможность быть постоянно подключённым к сети интернет — через Wi-Fi или 3G/4G-соединение. Поэтому интернет-планшеты удобно использовать для веб-серфинга (просмотра веб-сайтов и веб-страниц), запуска веб-приложений, и взаимодействия с какими-либо веб-службами.

Для управления интернет-планшетом, используется сенсорный экран, взаимодействие с которым осуществляется при помощи пальцев, без использования физической клавиатуры и мыши. Некоторые современные интернет-планшеты позволяют использовать для управления программами мультитач-жесты.

Отдельные разновидности интернет-планшетов начали появляться еще в начале 2000-х годов, но данная категория компьютеров получила широкое распространение только в 2010 году, после презентации и выпуска планшетника Apple iPad. Многие аналитики относят интернет-планшеты к устройствам посткомпьютерной эпохи, которые проще и понятнее привычных персональных компьютеров и со временем могут вытеснить ПК с ИТ-рынка.

Интернет-планшеты имеют больше функций чем электронные книги и используются для: 1) веб-серфинга (просмотра веб-сайтов и веб-страниц), 2) запуска веб-приложений, 3) взаимодействия с какими-либо веб-службами, 4) чтения электронных книг, 5) просмотра фотоальбомов, 6) воспроизведения мультимедиа-файлов (просмотра видео, прослушивания музыки), 7) компьютерных игр, 8) работы с электронной почтой, 9) общения посредством программ мгновенного обмена сообщениями, а также VoIP и SIP-сервисов (включая видеосвязь), 10) небольшой редакции электронных документов и мультимедиа-файлов.

Основные качества, отличающие интернет-планшет от стандартного планшетного ПК: низкая стоимость устройства, сенсорный экран предназначенный для работы при помощи пальцев, легкий и удобный пользовательский интерфейс (больше похожий на интерфейс смартфона, чем на интерфейс ПК), развитые средства беспроводного интернет-соединения (Wi-Fi, 3G/4G), длительное время автономной работы (которым ранее могли похвастаться лишь сотовые телефоны).

Первыми достаточно распространенными интернет-планшетами можно считать анонсированную 25 мая 2005 года компанией Nokia, на LinuxWorld Summit в Нью-Йорке, линейку Nokia Internet Tablet — начиналась которая с интернет-планшета Nokia 770 Internet Tablet, с размером экрана 4,1 дюйма и использующим мобильную ОС Maemo.

Но действительно массовым интернет-планшетом стал представленный 27 января 2010 года компанией Apple интернет-планшет iPad с размером экрана 9,7 дюйма, во многом являющийся эволюцией карманного компьютера/смартфона Apple iPhone и использующий мобильную ОС Apple iOS.

После коммерческого успеха интернет-планшета Apple iPad, в течении 2010 года крупнейшие компании ИТ-рынка начали анонсировать и выпускать свои варианты интернет-планшетов, такие как: ASUS Eee Pad (англ.), BlackBerry PlayBook (англ.), Dell Looking Glass Tablet, HP PalmPad, Motorola XOOM, Samsung Galaxy Tab, Sharp Galapagos, Sony S1, ViewSonic (англ.) ViewPad и др.

В начале 2010 года, согласно данным компании NVIDIA, в разработке находилось уже более 50 моделей интернет-планшетов на основе нового процессора Nvidia Tegra 2.

Тим Баджарин (Tim Bajarin), главный аналитик Creative Strategies, заявил, что 2010 год безоговорочно станет годом планшетных компьютеров. По его словам, новый процессор Nvidia Tegra 2 предоставляет все те качества, что так важны для современных планшетов: незамедлительный просмотр web-страниц, трёхмерный пользовательский интерфейс, производительная графическая часть, видео высокой чёткости, и всё это вместе с таким временем автономной работы, которым ранее могли похвастаться лишь сотовые телефоны.

В 2010 году, интернет-планшеты больше подходили для домашнего использования (яркий пример: планшет для домохозяек AlessiTAB), но CEO корпорации Intel — Пол Отеллини (англ.) считал, что для корпоративного использования интернет-планшеты будут готовы примерно через два года. «Форм-фактор планшетов развивается очень быстро и подобные устройства уже есть у многих, но пока это лишь полезное дополнение для основных вычислительных решений — настольного ПК и ноутбука. У планшетов есть вполне конкретные лимиты на производительность, совместимость с принятым в корпоративном мире программным обеспечением, с системой ввода/вывода, наконец, даже с шифрованием данных»^[17], — сказал Пол Отеллини.

В 2011 году, по прогнозам инвестиционного банка JP Morgan будет продано 47,9 млн. интернет-планшетов, а в 2012 году уже 79,6 млн, выручка производителей планшетов в 2012 году составит 35,2 млрд долларов. Примерно 35 % поставок планшетов в 2012 году будут сделаны за счет рынка ноутбуков и нетбуков.

Аппаратная архитектура. Как правило, современные интернет-планшеты строятся на энергоэффективных процессорах архитектуры ARM и не совместимы с IBM PC-компьютерами. Для данной категории устройств используются процессоры, специально проектировавшиеся для смартфонов и мобильных интернет-устройств (MID), которые также применяются в некоторых смартфонах. Процессоры для интернет-планшетов выпускают следующие компании: Qualcomm, Broadcom, Freescale, Samsung, TI, Marvell (англ.), VIA, Nvidia.

Программная часть. В интернет-планшетах используются разновидности мобильных операционных систем, обычно используемых в смартфонах. Компания Apple использует в своем интернет-планшете iPad операционную систему Apple iOS, интерфейс которой специально разработан для удобного управления сенсорным экраном с помощью мультитач-жестов. Существуют много примеров использования мобильной операционной системы Google Android (основанной на версии ОС Linux). Есть разработки ОС для интернет-планшетов на базе других мобильных версий ОС Linux — например в интернет-планшете WeTab используется мобильная ОС MeeGo. Также существуют примеры использования ОС семейства BSD, QNX, или даже Microsoft Windows CE for MID, интерфейс которых специально переработан для удобной работы с сенсорным экраном, в частности, с мультитач-управлением. Компания Google разрабатывает специальный вариант своей операционной системы Google Chrome OS, адаптированный для интернет-планшетов.

Планшетный нетбук (нетбук-трансформер) – это портативный ПК, совмещающий в себе признаки нетбука и интернет-планшета. Основные особенности. В общем случае планшетный нетбук представляет собой нетбук, оснащенный поворотным сенсорным экраном. Как правило, дисплей такого устройства имеет диагональ 9-12 дюймов и крепится к основанию при помощи шарнира. Экран можно развернуть вокруг собственной оси и положить на клавиатуру. Такое положение позволяет добиться большей компактности и является более комфортным для работы в планшетном режиме. Более поздние варианты планшетных нетбуков (например, Asus Eee Pad Transformer) могут иметь съемную клавиатуру, полностью отделяющуюся от дисплея. Управление может осуществляться как при помощи традиционных устройств ввода (клавиатуры, мыши, трекпада), так и непосредственно с экрана при помощи пальцев или стилуса. Первым планшетным нетбуком на потребительском рынке стал Asus Eee PC T91 MT, представленный на выставке CES 2009.

Сравнение с интернет-планшетами. Основным отличием является наличие у планшетного нетбука физической клавиатуры. Этот фактор определяет и основное назначение каждого из устройств: интернет-планшет предназначен для потребления контента (просмотр видео, выход в интернет, чтение электронных книг), в то время как планшетный нетбук удобно использовать для деятельности, подразумевающей набор или редактирование больших объемов текста. За счет отсутствия клавиатуры интернет-планшет портативнее планшетного нетбука (обладает меньшими габаритами и весом). Также можно отметить разницу в размере экрана. Для планшетного нетбука это 9-12 дюймов, тогда как планшеты традиционно делают семи- или десятидюймовыми.Примеры планшетных нетбуков - Asus Eee PC T91 MT, Lenovo S10-3t, HP EliteBook 2740p, Dell Latitude XT2.

Общая характеристика тонкого ПК (Slate PC)

Тонкий ПК (англ. Slate PC) — компактный вариант планшетного ПК с диагональю экрана 7-11 дюймов, предназначенный для конкуренции с интернет-планшетами. Представляет собой IBM PC-совместимый компьютер и использует настольную операционную систему (например, Microsoft Windows) . Имеет некоторые отличия в интерфейсе, так как предназначен для управления пальцами с помощью сенсорного экрана и использования мультитач-жестов. Для ввода текстов используется только виртуальная клавиатура, хотя теоретически с помощью интерфейса bluetooth к устройству можно подключить внешнюю физическую клавиатуру. Концепция разработана компанией Microsoft в сотрудничестве с крупными производителями ноутбуков, в частности с компанией Hewlett-Packard

7 января 2010 года на выставке CES 2010 компания Microsoft, в лице своего CEO Стива Баллмера, представила новую концепцию мобильного планшетного персонального компьютера, получившую название Slate PC^[2]. Это произошло на волне интереса потребителей к интернет-планшетам и, в частности, конкретно к Apple iPad. Slate PC является по сути IBM PC-совместимым персональным компьютером и относится к семейству планшетных ПК, но при этом является явным конкурентом для интернет-планшетов, не совместимых с IBM PC-компьютерами.

Главное достоинство:

• Полная программная совместимость с огромным количеством программного обеспечения, написанным для полноценных операционных систем семейства Microsoft Windows NT (Windows XP Tablet PC Edition, Windows Vista, Windows 7), используемых также и на настольных компьютерах.

Недостатки по сравнению с интернет-планшетами не совместимыми с IBM PC-компьютерами:

• Имеют старый интерфейс классических операционных систем Microsoft Windows созданный для настольных компьютеров, только лишь немного адаптированный для мультитач-экранов;

• Менее энергоэффективны — меньше автономно работают от одного заряда батареи;

• Более тяжелые;

• Более дорогие.

Неттоп

Неттоп (англ. nettop) — небольшой по физическому размеру персональный компьютер. Слово «Неттоп» образованно от «InterNET» и «deskTOP». Термин неттоп (аналогично десктоп — настольный компьютер) предложен компанией Intel в момент анонса процессоров Atom, которые в понимании этой компании должны стать основной базой для создания неттопов. Неттоп — это стационарный аналог нетбука (англ. netbook) — миниатюрного сетевого ноутбука.

В качестве типичного примера неттопа, доступного на рынке, можно привести ASUS Eee Box и Acer AspireRevo (англ.) — на базе комбинации чипсета NVIDIA Ion и процессора Intel Atom.

Среди неттопов, собранных в России, можно выделить ARUTEK MediaBox, DESTEN eStudio 1016МС, AxiomPC Micra, продукты от Depo Neos 420USF, Neos 210USF ION, OLDI Computers® 210 серии Office, Wexler VisION, Wexler Nano, Wexler VisION-2, Aquarius Std S20 S22, USN NEONix.NET 330, USN NEONix.NET 333 ION, МатеРИК Slim basic, а также Apple MacMini.

Типичные характеристики. В качестве основы неттопов используются процессоры с энергетически эффективными микроархитектурами, то есть такими, которые предлагают выгодное сочетание производительности и энергопотребления. Обычно это CPU семейств Intel Atom, Intel Celeron, VIA Nano и VIA C7. Существуют также решения на Intel Core 2 Duo, причём последние в режиме покоя почти не уступают по экономичности Intel Atom, а при необходимости дают намного большую производительность ценой кратковременного повышения энергопотребления.

• Центральный процессор: 1,2-1,6 ГГц одноядерный или двухъядерный

• ОЗУ 1-2 Гб DDR2

• Жёсткий диск 80-320 Гб

• Интегрированные видео- и звуковая платы.

• DVD-привод

• Порты USB 2.0, LAN 10/100/1000 Мб/с

• WiFi, Bluetooth

Дизайн. Одной из отличительных черт неттопов является «одомашненный» дизайн, приближающий эту категорию компьютеров к разряду бытовых устройств. Существуют модели с более строгим дизайном для офиса. Кроме того, обычно, неттопы имеют небольшой размер, что позволяет освободить место на рабочем столе. Например Arbyte Nettop крепится за монитор к стандартным отверстиям VESA 100*100 мм. Система охлаждения таких компьютеров обладает низким уровнем шума, что также немаловажно для использования в жилых помещениях и на рабочем месте.

Применение. Вычислительной мощности неттопов, помимо работы в Интернет и с различными сетевыми сервисами, обычно хватает для прослушивания музыки, любительской работы с фотографиями, для просмотра видео стандартного разрешения и нетребовательных игр. Последние же модели неттопов обычно оснащены чипсетами со встроенной графикой от ATI AMD и nVidia и позволяют достаточно комфортно смотреть видеофильмы в формате FullHD и играть в большинство современных игр, пусть и на низких настройках графики. Например: Acer Aspire Revo R3600, USN NEONix.NET 333 ION, ASUS Eee Box EB1012,MSI Windbox DE200 и другие неттопы, использующие чипсет NVIDIA ION. Также появилось много новых моделей на основе встроенной графики от ATI AMD. Например, ZBOX Blu-ray AD03 – неттоп на базе процессора AMD Fusion, Десктопы и неттопы Dell Inspiron Zino, Обзор и тест нетоппа MSI WindBox DC500.

В наши дни неттопы бывают не только со встроенными процессорами от Intel Atom. Производители материнских плат для неттопов дают возможность покупателям самим выбрать процессор. Есть возможность установить процессоры серии Intel Core i3/i5/i7. Также существуют неттопы, поддерживающие двухканальную оперативную память DDR3, имеющие слоты для дискретных видеокарт, как активное так и пассивное охлаждение, гигабитные сетевые карты. Неттопы становятся всё более популярными в качестве домашних серверов.

Карманный персональный компьютер (КПК)

Карманный персональный компьютер (КПК, англ. Personal Digital Assistant, PDA — «личный цифровой секретарь») — портативное вычислительное устройство, обладающее широкими функциональными возможностями. КПК часто называют наладонником (англ. palmtop) из-за небольших размеров. Изначально КПК предназначались для использования в качестве электронных органайзеров. В настоящий момент КПК практически полностью вытеснены коммуникаторами и смартфонами. С КПК невозможно совершать звонки.

Точной даты изобретения КПК нет, можно только сказать что идея карманных компьютеров окончательно оформилась в период 70 – 90-ых годов. За это время был пройден путь от программируемых калькуляторов до цветных КПК которые позволяют смотреть видео и выходить в интернет. Было создано около 10 новых операционных систем, около сотни различных устройств КПК. Оригинальный термин впервые был применён 7 января 1992 года Джоном Скалли (англ. John Sculley) к Apple Newton на выставке Consumer Electronics Show в Лас-Вегасе.