Анализ и оценка портативных компьютеров и соответствующих операционных систем

 

 

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

 

Казахстанско-Российский Университет

 

                     КАФЕДРА « Информатики и Вычислительной техники»

 

 

 

 

 

 

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

 

студентки 4го курса очного отделения

Бочкаревой Даны Валерьевны

 

 

На тему: «Анализ и оценка портативных компьютеров и соответствующих операционных систем»

 

 

 

Научный руководитель ___________________

 

Уч.степень, звание_______________________

 

              Рецензент ______________________________

 

Уч.степень, звание_______________________

 

 

 

 

 

Допускается к защите

 

                                             Зав.кафедрой «Информатики и ВТ» ______________

 

  Уч.степень, звание ______________________

 

 

Алматы 2004

 

СОДЕРЖАНИЕ

                                                                                          Стр.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3

1. Современные ноутбуки …………………………………………...6

     1.1 История появления и развития ноутбуков …………………………...6

2. Классификация и возможности современных ноутбуков …………11

1.3 Конструкция классического ноутбука ………………………….......17

1.4 Технология Intel Centrino для ноутбуков …………………….……..19

1.5 Операционные системы для ноутбуков…………………………..…22

1.6 Российские производители ноутбуков и тенденции рынка………..23

     2.  Карманные компьютеры……………..………………………….31

2.1 История появления и развития карманных портативных  

компьютеров………………………………………………………………31

2.2 Классификация и возможности современных карманных компьютеров………………………………….…..……………………….33

2.3 Архитектура карманных компьютеров………………………….…..37

2.4 Конструкция классического карманного компьютера.…………….42

2.5 Операционные системы для карманных компьютеров…………….43

2.6 Тенденции рынка карманных портативных компьютеров………...49

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….….52

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………..55

ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………………………….58

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В  настоящее время, когда каждая потерянная минута может привести к краху всего бизнеса,  особое внимание уделяется экономии рабочего времени сотрудников, в связи с чем, многим пользователям (журналистам, менеджерам, торговым представителям и т.д.) стали необходимы мобильные вычислительные средства с автономным электропитанием. Очевидным решением является использование мобильных технологий, представленных широким рядом моделей.

Все портативные компьютеры можно формально разделить на два класса согласно их габаритным размерам и весу:

- ноутбуки (лэптопы)

В этот класс входят устройства весом около 3,5 кг и более, а габаритные размеры зависят, в основном, от диагонали встроенного дисплея. Современные ноутбуки, как правило, оснащаются дисплеями с диагональю 15 или 17 дюймов, поэтому работа за такими машинами почти ничем не отличается от работы с настольным компьютером, снабженным отдельным дисплеем. В свою очередь, в этом классе выделяют подкласс субноутбуков, отличающихся меньшим весом (от 0,9 до 2,7 кг),  меньшей толщиной самого ноутбука в закрытом состоянии и дисплеем, как правило, с диагональю от 14,1 до 15,1 дюйма.

- карманные портативные компьютеры (КПК, PDA, наладонники)

К карманным портативным компьютерам можно отнести самых маленьких и легких представителей мобильных технологий. Обычно КПК весит не более 200 грамм, а по размеру помещается на ладони взрослого человека, за что и получил свое название «наладонник».  Если первое время КПК не воспринимались всерьез и считались игрушками для обеспеченных людей, то теперь отношение к ним в корне переменилось, в основном в связи с новыми решениями в области беспроводной связи.

 

Эволюция, которую претерпели портативные компьютеры за последние два десятилетия, кардинально изменила как наше отношение к ним, так и сам подход к получению информации, доступу к развлечениям. Компьютеры предоставили нам новые способы общения, побывали на покоренных людьми горных вершинах и даже на орбитальных космических станциях.

Современные портативные компьютеры обладают всеми функциями, доступными для настольных компьютеров. В том числе, на них можно производить сложные математические вычисления, работать с чертежными инженерными CAD-программами,  создавать сложных слайд-презентаций и т.д., стали доступны множество функций благодаря  беспроводному подключению к сети Интернет или подключению через мобильный телефон. Современный   портативный компьютер можно рассматривать как своеобразную рабочую станцию, подключив к нему   периферического оборудование, такое как принтеры, сканеры, цифровые фото и видео камеры,  тем самым кардинально меняя его назначение.

В последнее время интерес к портативным технологиям только увеличивается, разработчики и производители соревнуются за право назвать свою продукцию самой миниатюрной, самой отлаженной, доступной и удобной. Рынок портативных компьютеров растет, и все большее количество пользователей решаются заменить стационарный компьютер современным переносным.

Данный дипломный проект состоит из двух основных частей. В первой подробно рассмотрены конструкции и возможности современных ноутбуков, основные недостатки и проблемы, возникающие при работе с ними.  Приведен обзор широко используемой технологии Intel Centrino, открывающей новые возможности для разработчиков и краткий обзор операционных систем, использующихся в ноутбуках. Также представлены данные по рынку ноутбуков, где четко прослеживаются дальнейшие тенденции развития  и предпочтения пользователей.

Во второй части дипломной работы изложена информация о карманных портативных компьютерах. На примере конкретных моделей рассмотрены: конструкция, возможности, архитектура, достоинства и недостатки КПК. Представлен обзор операционных систем, доступных для использования в карманных компьютерах с описанием их отличительных черт и профессиональной ориентированности. Также  приведены статистические показатели и данные маркетинговых исследований рыночного спроса на КПК.

В данной дипломной работе не сравниваются между собой  возможности представителей двух классов, которые имеют разное предназначение как таковое, но приводится объективный обзор их характеристик, возможностей и новых разработок, призванных усовершенствовать уже имеющиеся модели.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. СОВРЕМЕННЫЕ НОУТБУКИ

 

1.1 История появления и развития ноутбуков 

 

Стандартно ноутбук реализует принцип «ничего лишнего» и, в общем, имеет конструкцию, состоящую из: откидывающейся крышки, которая выполняет функцию плоского жидкокристаллического экрана, кнопок на переднем торце, которые позволяют использовать ноутбук для проигрывания музыки. К ноутбуку можно подключать дополнительную литий-ионную батарею питания (аккумулятор), внешний накопитель на гибком диске и сетевой адаптер, а также,  репликатор (размножитель портов) (рисунок 1), который  позволяет подключать ноутбук к настольному ПК, принтеру, внешнему дисплею, сканеру и массе других внешних устройств.

 

Рисунок 1 Вид на репликатор портов со стороны разъемов

 

Принято считать, что история ноутбука берет свое начало в 1970-х, когда сотрудник исследовательского центра Xerox Palo Alto Research Center (США) Алан Кей  задумался над тем, как обеспечить людям возможность носить вычислительные устройства с собой. Он представил себе переносной компьютер размером с блокнот, которым мог бы обладать любой человек и который был бы способен удовлетворять все его информационные потребности, и дал ему название «Dynabook».

Почти в это же время корпорация Intel (основанная в 1968 года) только разрабатывала свой первый микропроцессор -- 4004. Сам по себе процессор был мал, но потребовалось еще несколько лет, прежде чем другие компьютерные компоненты уменьшились настолько, чтобы их можно было применять в ноутбуках.

В 1979 году Вильям Могридж (William Moggridge) из компании Grid Systems Corp сделал первый шаг к созданию портативного компьютера. Это было устройство, которое сегодня в отрасли называют «дорожным» компьютером. Оно содержало запоминающее устройство на цилиндрических магнитных дисках с огромной по тем временам емкостью 340 килобайт, имело штампованный корпус из магниевого сплава и откидной электролюминесцентный графический дисплей. В компьютере использовался процессор Intel i80c86, который позволял работать на внушительной тогда тактовой частоте 8 мегагерц.

Машина, названная Grid Compass, имела существенные преимущества перед стандартными для того времени компьютерами, обладая впятеро меньшей массой, чем у любой модели с эквивалентной производительностью. И в начале 1980-х годов агентство НАСА уже использовало машины Grid Compass в программе «космического челнока» (space shuttle).

Многие считают первым ноутбуком машину Ampere WS-1, появившуюся в 1985 году. Ampere WS-1 -- это первый лэптоп с APL (А Programming Language -- языком программирования). Этот портативный компьютер был произведен компанией Nippon-Shingo по разработке Ampere. В нем использовался процессор 68000 с тактовой частотой 8 МГц и оригинальная многофункциональная операционная система «BIGDOS». Вес был удивительно малым -- 4 кг. В ноутбуке использовался плоский дисплей. В историю эта машина вошла не только как первый ноутбук, но и как компьютер с удивительным дизайном. При закрытой крышке его вполне можно принять за современный прототип ноутбука.

В те времена подобные компьютеры и получили сове название «лэптопы» (от laptop -- наколенный). Имелось в виду, что для работы такой компьютер можно (например, в кресле самолета или электропоезда) поместить у себя на коленях. Но габариты компьютеров уменьшились до размера книги или приличного блокнота, и их стали называть блокнотными или ноутбуками (рисунок 2). Первым производителем, соединившим идею мобильного компьютера и зарождающегося стандарта IBM PC, стала компания Compaq. Ее машина пользовалась огромным успехом и дала начало эволюции IBM-совместимых мобильных ПК, особую роль в которой сыграла корпорация Intel с семейством своих микропроцессоров.

Рисунок 2 Один из первых ноутбуков Toshiba T1000SE

 

И в 1986 году, корпорация IBM представила первую «трансформируемую» модель ноутбука на базе процессора корпорации Intel. Кроме того, это был первый компьютер, укомплектованный 3,5-дюймовым флоппи-дисководом и собственным прикладным программным обеспечением, включавшим в себя: базовый текстовый редактор, календарь-ежедневник, телефонная/адресная книга, калькулятор. Он весил 5,4 кг и продавался за 3500 $.

В 1990 году в корпорации Intel осознали, что мобильность -- это не просто перенос настольной системы в дорожные условия. Откликаясь на потребности более эффективного использования мобильных технологий, принимая во внимание достижения в технологиях создания аккумуляторных батарей и учитывая революционное развитие мобильной телефонии, корпорация Intel представила миру процессор Inte1386 SL -- первый специализированный процессор для мобильных ПК. Он содержал архитектурное расширение для управления энергопотреблением, а построенные на его основе системы становились все более компактными и портативными и все меньше напоминали кейсы и чемоданы. В этом же году корпорация Intel предлагает технологию снижения напряжения питания, которая позволила увеличить время работы мобильных компьютеров от батарей.

В период с начала до середины девяностых годов появились ноутбуки с цветными жидкокристаллическими дисплеями. Многие ноутбуки стали оснащаться встроенными трекболами (в виде вращающегося пальцем руки шарика), выполнявшими функцию мыши.  Главным недостатком таких систем было проникновение пыли в щель вокруг вращающегося шарика. Но наряду с этим появились и другие устройства ввода: миниатюрные джойстики и сенсорные панели.

В 1994 и 1995 годах большая часть всех проданных ноутбуков базировалась на процессорах Intel 486 для мобильных систем, что позволило корпорации Intel стать одной из главных движущих сил эволюции этих устройств. Кроме того, для более экономного расходования энергии аккумуляторов корпорация Intel предложила технологии Intel QuickStart и Веер Sleep. Они увеличивают время функционирования батарей посредством переключения компьютера в режим низкого энергопотребления во время пауз в работе пользователя, например, в промежутках между нажатиями клавиш, и моментального возврата к нормальному энергопотреблению, когда это становится необходимо.

Широкое распространение на рынке мобильных ПК получили разъемы PCMCIA для модемов и сетевых карт, а производители стали во многих моделях устанавливать встроенные модемы. Кроме того, ноутбуки стали мультимедийными: они оснащались приводами CD-дисков и средствами обработки файлов MPEG. Все это еще более ужесточило требования к емкости аккумуляторных батарей. Прогресс в развитии этих технологий обеспечило появление литий-ионных батарей, которые позволили создавать более компактные блоки питания, обеспечили более длительную работу в автономном режиме и ускорили процесс перезарядки.

В 1996 году IBM выпускает свой очередной технический шедевр -- ноутбук ThinkPad 560. Это первый в отрасли ультрапортативный компьютер толщиной около 3 см и массой менее 2 кг.

Бурное развитие Интернета в этот период породило потребность в ноутбуках для работы в сети Интернет. Ответом компьютерной отрасли на это стала продажа машин с предустановленными Интернет-браузерами. Рынок ноутбуков к этому моменту стал более зрелым, и пользователи стали совсем по-другому смотреть на ноутбуки, у них появилось четкое представление о том, что им необходимо. Среди их важных предпочтений стали: более компактный и легкий форм-фактор; ноутбук как замена настольной системы; ноутбук, способный одновременно заменить настольный ПК и обеспечить более эффективную мобильную работу.

В 1998 году Microsoft выпускает знаменитую операционную систему Windows 98. Она сразу же раскупается миллионами копий и, конечно, появляется на ноутбуках. Intel, в свою очередь, выпускает в массовом количестве процессоры Pentium ММХ с новыми 57 командами мультимедиа расширения MultiMedia eXtension, посредством которых в мир ноутбуков приходит музыка и живое видео.