что-такое-смартбук
Notebook

Смартбук

Смартбук (англ. Smartbook) — небольшой ноутбук, построенный на аппаратной платформе того же класса, которая используется для смартфонов и интернет-планшетов.

Ключевая особенность — архитектура процессора. В нетбуках и ноутбуках применяются процессоры семейства x86 или его потомка x86-64, в смартбуках почти всегда процессоры семейства ARM, также встречаются машины на процессоре MIPS, в основном на рынке Китая. Для процессоров одинаковой производительности ARM оказывается значительно экономичнее в сравнении с x86.

Термин введён компанией Qualcomm. Следует отметить, что первоначально в термин «смартбук» вкладывался иной смысл. Предполагалось так назвать устройство для коммуникации аналогичное смартфону, но которое имело бы клавиатуру, пригодную для набора длинных текстов и писем, а не только СМС. Предполагаемая аудитория — пользователи, которым не требуется полная функциональность ПО для стационарных ПК (десктопов). В качестве ключевых особенностей компания Qualcomm рассматривала не только использование аппаратной платформы смартфонов, но и обязательное наличие ряда коммуникационного оборудования для работы в различных беспроводных сетях — GSM, 3G, Wi-Fi, Wi-Max, а также использование специальной ОС. При этом архитектура может быть любой, в том числе x86.

Таким образом, по мнению автора термина, смартбук — это смартфон, выполненный в большем форм-факторе.

Смартбуки отличаются компактными размерами (диагональ экрана 10—13 дюймов, или 25—33 см), небольшим весом, низким энергопотреблением и относительно невысокой стоимостью.

Отличительные особенности

Смартбук — устройство, внешне похожее на нетбук, но в отличие от термина «нетбук», который был предложен компанией Intel для небольших ноутбуков, основанных на процессорах своей архитектуры Intel x86, в смартбуках используются как правило процессоры архитектуры ARM, реже — MIPS или другие процессоры, не совместимые с Intel-архитектурой и специализированная операционная система.

Ожидается, что модуль связи 3G станет для смартбуков стандартом, как для смартфонов. В настоящий момент практически все недорогие модели имеют только Wi-Fi-модуль.

По словам CEO Xandros Андреаса Типалдоса (Andreas Typaldos), смартбук это тот же нетбук, но на архитектуре ARM (от Qualcomm или Freescale) с интегрированным модулем 3G, 10-часовым временем автономной работы и низкой стоимостью.

По габаритам и по функциональности данные устройства занимают промежуточное положение между мобильными интернет-устройствами (MID) и Handheld PC «снизу» и субноутбуками «сверху». От UMPC смартбуки отличаются компоновкой и, как правило, использованием обычных экранов, нечувствительных к касанию. Этот момент является спорным, некоторые производители и эксперты относят смартбуки и субноутбуки к классу UMPC.

Также существуют модели смартбуков с сенсорным экраном.

Сложно сказать, будут ли смартбуки конкурировать с нетбуками или же образуют отдельный класс устройств. Границей раздела станет в первую очередь архитектура процессора. В частности, по этой причине на смартбуках в качестве ОС нельзя будет использовать настольные варианты Microsoft Windows (в то же время нет никаких препятствий для использования Windows Mobile).

Ещё одной отличительной чертой нарождающегося класса станет быстрый старт системы. В отличие от той же Microsoft Windows, загрузка ОС на смартбуке может быть по скорости сравнима с выходом из режима ожидания.

Аппаратное обеспечение

В смартбуках используются экономичные процессоры и наборы системной логики, а вместо жёсткого диска зачастую применяется твердотельный накопитель. За исключением некоторых единичных ранних моделей процессорное ядро и набор системой логики интегрированы в одну микросхему, то есть представляют собой систему на кристалле.

Для данной категории устройств используются процессоры специально проектировавшиеся для смартфонов, планшетных ПК и мобильных интернет-устройств (MID). Эти процессоры выпускают многие компании, специализирующиеся на разработке однокристальных ARM-систем (ARM SoC), в частности: QualcommBroadcomFreescaleSamsungTIMarvellVIA, Wondermedia, Nvidia.

  • процессоры компании Qualcomm: Snapdragon — 1 ГГц ARM-процессор.
  • процессоры компании Freescale: i.MX515 — архитектура на ядре ARM Cortex-A8.
  • процессоры компании Samsung: Samsung 2440A — 400 МГц, Samsung S5P6440 — на ядре ARM11, Hummingbird — 1 ГГц процессор на ядре ARM Cortex-A8.
  • процессоры компании Texas Instruments: TI OMAP3 3440/3450 — 800/1000 МГц.
  • процессоры компании Marvell: Marvell PXA168 на ядре Marvell Sheeva — 1,2 ГГц ARM-процессор.
  • чипсеты компании Nvidia: Tegra APX Series — 750 МГц ARM-ядро / Tegra 600 Series — 800 МГц / Tegra 2.
  • чипсеты компании VIA: VT8500 266—400 МГц ARM-926-ядро, интегрированное ARM9-ядро в наборе VT8505 частотой 300—533 МГц.
  • чипсеты компании WonderMedia: WM8505 является полным аналогом VIA VT8505, с некоторыми отличиями в архитектуре; семейство чипсетов Prizm WM8650, WM8750,WM8850,WM8950 ядро работает на частоте 600MГц—1,5 ГГц, DSP-сопроцессор 200-300МГц.

Графическая подсистема

Графическая подсистема смартбуков включает в себя три компонента:

  • Контроллер ЖК-дисплея;
  • Графический сопроцессор (в ранних чипсетах отсутствовал, в последних моделях может присутствовать несколько сопроцессоров-«ядер»);
  • Порт для подключения отдельного ЖК-дисплея, разъём HDMI или miniHDMI (присутствует только в моделях, работающих под управлением Android 4.0 и выше).

Freescale iMX515 применяемый в Sharp Netwalker, Efika MX Smartbook имеет в составе 3D ускоритель amd z430, AlwaysInnovating TouchBook основан на процессоре Texas Instruments OMAP3 со встроенным графическим ядром powervr и т. д.

Все эти графические ядра обеспечивают мощное аппаратное 2D/3D ускорение. Однако не всегда возможности ускорителей использованы производителями. Например Sharp Netwalker не имеет драйвера ядра для ускорителя z430 и поэтому стандартные средства линукс (xv, opengl) не работают, а ускорение воспроизведения видео реализуется непосредственно в декодере проигрывателя (totem).

Эта ситуация часто воспринимается потребителями как ограничение аппаратной части, однако это не так. Разработчики AlwaysInnovating TouchBook например поддерживают 2D/3D для ядра поставляемого с устройством.

Возможности NVidia Tegra2 в плане производительности 3D подсистемы достаточно ярко демонстрирует презентация Unreal Tournament на платформе разработчика. Возможности 2D ускорения также впечатляют.

Поскольку при работе аппаратного модуля декодирования не используется процессор приложений, то декодирование происходит при рекордно низком потреблении энергии. Неслучайно тюнеры для приёма спутникового телевидения часто основаны на ARM.

Возможности в плане аппаратного декодирования видео у разных процессоров различны. Для Freescale iMX515 это HD видео разрешением 720 p, для iMX535 уже HD 1080 p. Аналогичный разбег в линейке существует и у других производителей. Это касается процессоров Cortex-A8. Большинство серийных смартбуков выпускают именно на их основе.

Новые семейства Cortex-A9, Cortex-A15 поддерживают в своем составе несколько ядер процессоров приложений (графические сопроцессоры и ядра декодеров не в счёт, общее число ядер даже для простых Cortex-A8 доходит до 8) и предоставляют по мощности ресурсы достаточные для создания полноценных десктопов, мощных мультимедийных станций и даже серверов.

Внешние интерфейсы и устройства

Системные шины и внешние порты
  • USB, обычно 4 порта, один-два из которых не разводятся физически, а соединяются непосредственно с устройствами Wi-Fi и/или Bluetooth, устанавливаемыми непосредственно в корпус смартбука.
  • Один последовательный (COM) порт, используемый как правило для внутренней диагностики, отладки и обновления встраиваемого системного ПО — «прошивки».
  • SDIO, даёт возможность подключать как карты памяти SD/MMC, так и использующие эту шину устройства, обычно это GPS-приёмник.
  • I²C, обычно используется для AC’97-кодеков. Иногда может присутствовать в урезанном специализированном варианте — AC’97-bus.
  • PATA, обычно предназначается для перманентной установки карт CompactFlash или жёстких дисков формата MicroDrive. Часто бывает не разведён или может вовсе отсутствовать.
  • HDMI в стандартном или мини-варианте, предназначенный для подключения внешнего дисплея. Впервые появился на моделях, работающих под управлением ОС Android 2.1.

Сетевые адаптеры

Почти все смартбуки снабжены модулями беспроводных сетей Wi-Fi, некоторые — WiMAX, часто есть интерфейс Bluetooth.

В самом начале считалось что модуль связи 3G станет для смартбуков стандартом, как для смартфонов, однако большинство серийно выпускаемых смартбуков не имеют 3G модуля в своем составе или имеют его в качестве дополнительной опции (Toshiba AC100 выпускается в двух модификациях).

Физический интерфейс Ethernet присутствует в наборах системной логики как самостоятельное интегрированное устройство, остальные сетевые устройства почти всегда физически отдельные, использующие шину USB или I²C.

Интерфейсы для подключения накопителей

Универсальный интегрированный разъём SD/MMC содержит интерфейсы MMC и SDIO.

  • Интерфейс SDIO позволяет использовать карты соответствующих стандартов.
  • Интерфейс MMC также позволяет использовать карты соответствующих стандартов, а также жёсткие диски с интерфейсом CE-ATA, который электрически и физически совместим с MMC.

На многих машинах присутствует интерфейс Parallel ATA. Физических ограничений для работы с любыми ATA/ATAPI-устройствами нет, но производителями предусматривается использование только карт CompactFlash или жёстких дисков MicroDrive, для чего интерфейс разводится на соответствующий разъём. Подключение обычного жёсткого диска 2,5″ может потребовать не только изготовление переходника или физическое вмешательство в разводку материнской платы, но и применение более ёмкой аккумуляторной батареи, поддерживающей достаточно большой ток разряда.

Иногда имеется мультиформатный (MS ProSD/MMCXD-Picture Card) кардридер. Оптические приводы CD/DVD/BD-дисков отсутствуют.

Программное обеспечение

Операционные системы

Наиболее распространены для машин этого класса операционные системы основанные на Linux — «классические» рабочие столы на X Window System или ОС Android, и Windows CE.

Основанные на Linux

До широкого распространения ОС Google Android во многих моделях с достаточно мощным процессором в качестве предустановленной ОС использовалась Linux Ubuntu скомпилированная для ARM-процессоров.

Xandros из-за своих ограниченных возможностей широкого распространения не получил.

Ångström поддерживается официально многими производителями платформ ARM SoC, которые выпускают для этого дистрибутива необходимый комплект драйверов и сре́ды разработчика. Но с точки зрения конечного пользователя дистрибутив интереса не представляет, поскольку обладает ограниченным набором ПО, и предназначен в первую очередь для разработчиков встраиваемых систем и энтузиастов-любителей.

Часто фирмы-производители не раскрывают спецификаций видеоадаптеров и не выпускают драйверов для X11, что становится камнем преткновения на пути распространения Linux на смартбуках.

Драйверы, написанные энтузиастами, имеют неполную или некорректно работающую поддержку 2D/3D-ускорения; а также могут вовсе отсутствовать, тогда XWindow работает через драйвер фреймбуфера, что вовсе исключает аппаратную поддержку 3D-ускорения. Это становится причиной неудовлетворительной работы некоторых важных мультимедиа-приложений.

Сборки Linux для смартбуков обычно стремятся сделать легковесными путём использования uClibc вместо glibcbusybox вместо coreutils, прямой инициализации вместо sysvinit и прочего.

Google Android

С середины 2011 года наибольшую популярность получила ОС от Google — Android, лёгкая в использовании неподготовленными пользователями и обладающая широким набором прикладного ПО.

По набору драйверов и возможности работы с периферийными устройствами Android имеет ряд ограничений. Имеется обширный набор драйверов для адаптеров различных беспроводных сетей, в частности — USB-модемов GPRS, 3G, EDGE; поддерживается большинство клавиатур и указывающих устройств — мышей, трекболов, тачпадов.

Отсутствует поддержка сканеров и принтеров, оптических накопителей, звуковых адаптеров внешнего (по USB) подключения; нельзя работать одновременно более чем с одним USB-накопителем и одной SD-картой; файловые системы для внешних накопителей кроме FAT16 и FAT32 не поддерживаются, не поддерживается отличная от DOS таблица разделов; если внешний накопитель использует таблицу разделов, то система «видит» только первый раздел, что практически исключает работу с жёсткими дисками внешнего подключения.

Также пользовательский Android ориентирован на чувствительный к касанию экран (тачскрин), который отсутствует на смартбуках. Многие действия, такие как «долгое нажатие», легко выполняются на тачскрине и сложно выполняемы на тачпаде или мышью. Это создаёт дополнительные трудности в эксплуатации смартбуков с ОС Android.

ОС от Microsoft

Изначально все производители кроме Sharp в качестве предустановленной ОС использовали Windows CE, с весьма скудным набором ПО и очень ограниченной поддержкой дополнительных устройств.

По словам Майка Нэша (Mike Nash), вице-президента Windows platform strategy компании Microsoft — Windows 7 не будет устанавливаться на смартбуки.

Однако Windows 8 разработана уже с учётом совместимости с ARM процессорами. Предназначена она в первую очередь для планшетов, поэтому сложно сказать, будет ли она устанавливаться на смартбуки.

Другие ОС

Nokia анонсировала в 2009 году разработку варианта ОС Symbian[14] для смартбуков. В начале 2011 года начата работа по портированию Symbian. О дальнейшем ходе работ достоверной информации нет.

Разрабатываются специальные варианты ОС для смартбуков — например, Google Chrome OS.

Прикладное ПО

Неотъемлемым набором ПО для смартбуков как для потребительских устройств вообще являются средства воспроизведения текстовых, графических, аудио- и видеофайлов, а также примитивные текстовые и графические редакторы. На смартбук как устройство, предназначенное для мобильного использования и для работы в Интернет и других сетях, также предустанавливают соответствующий набор ПО—браузер с возможностью воспроизведения Macromedia Flash, ICQ-клиент, часто также Skype-клиент. Проигрыватели аудио- и видеофайлов должны иметь возможность воспроизведения потоковых трансляций из Интернет.

Возможности установки дополнительного ПО у различных ОС различны. Пользователи Ubuntu или других сборок Linux обычно ограничены только системными ресурсами своего смартбука. Google ставит определённые ограничения для использования ОС Android не в смартфонах.

Для Windows CE набор дополнительного ПО очень невелик, но для этой ОС существуют так называемые монстр-пакеты (monster-pack), включающие разнообразное ПО, как то поддержку кириллицы, разные проигрыватели, браузеры, редакторы и эмуляторы различных игровых приставок и компьютеров ушедших эпох (ZX Spectrum, Commodore 64, и т. д.).

Особенности работы со смартбуком

Из-за отличий в архитектуре по сравнению с нетбуками, смартбуки имеют ряд особенностей. Встроенная микропрограмма не имеет привычного интерфейса пользователя как BIOS для x86-машин, поэтому для работы с ней и установки ОС требуются специальные методы и наличие другого работающего компьютера.

На материнских платах планшетов и смартбуков имеется последовательный «диагностический» порт, который инициализируется микропрограммой для вывода собственных сообщений и приёма команд пользователя (обычно на скорость 9600 бод).

Для подключения к нему смартбук требуется разобрать. Подключение производится специально изготовленным нуль-модемным кабелем со схемой приведения уровней напряжения (1,8 В или 3,3 В до 5 В). Последовательный порт на другой стороне открывается программой-терминалом. Это является аналогом действия «войти в BIOS».

Установка операционной системы

Встроенная микропрограмма даёт возможность выбирать загрузочный накопитель: либо встроенная NANDflash-память, либо внешний накопитель SD/MMC — карта памяти или жёсткий диск CE-ATA. Для простой установки ОС («перепрошивки») обычно вмешательство пользователя в её работу не требуется.

Поиск и загрузка образа ядра или загрузчика ОС производится по определённому алгоритму. Сначала инициализируется внешний накопитель, на котором на первом найденном разделе с файловой системой FAT производится поиск файла с определённой сигнатурой. Исполняемая часть найденного файла загружается в память и на неё передаётся управление. Если по какой-либо причине загрузку с внешнего накопителя выполнить не удалось, аналогичная попытка производится со внутренним накопителем (NANDflash-памятью).

Таким образом, загрузка и последующая установка ОС может быть выполнена со специальным образом подготовленной карты памяти.

Для обычной эксплуатации перед включением машины оставлять карту памяти в слоте не рекомендуется.

Обзор рынка

На выставке Computex 2009 было показано 15 различных моделей смартбуков и ещё 30 появятся к концу года. В число компаний, которые показали устройства с процессором Qualcomm Snapdragon на Computex 2009, входят такие бренды как AcerASUSFoxconnHTCLG, Samsung и Toshiba.

За все время существования с 2008 по 2015 годы смартбуки так и не смогли занять существенной доли на рынке,

В 2015 году смартбуки в силу присущих им проблем были сильно потеснены нетбуками, а затем вместе с нетбуками окончательно были вытеснены с глобального рынка и заменены планшетными компьютерами с пристегивающейся клавиатурой.

Распространённость смартбуков

Первые модели смартбуков появились на рынке ещё в 2008 году, но до середины 2010 года все ещё не начато их массовое производство (кроме Sharp Netwalker PC-Z1 — в широкой продаже с 2009 года). Это связано с затянувшимся выпуском более мощных процессоров ARM-архитектуры (например 2-го поколения процессоров Nvidia Tegra — Nvidia Tegra 2), и с выбором и доработкой операционных систем и программного обеспечения, оптимизированных для смартбуков.

По оценкам, содержащимся в отчёте «Smartbooks», (февраль 2010 года) аналитическая компания ABI Research прогнозирует, что в 2015 году по всему миру будет выпущено 163 миллиона смартбуков — аналогичных нетбукам, но более дешёвых устройств.

По мнению журнала «Сотовик» (сентябрь 2010 года) — «Этот класс устройств умер, ещё не родившись. Во всяком случае помимо того, что мы видим своими глазами, это подтверждает не кто-нибудь, а сам Пол Джейкобс, руководитель Qualcomm, компании, которая стояла у истоков смартбукостроения. Он лишь озвучил очевидное — планшеты своим появлением просто вычеркнули смартбуки из линейки ультрамобильных устройств»[17].

На текущий момент, производителями данной категории устройств остались практически только китайские компании, которые производят дешевые смартбуки (ценой от 30 — 135$) с экраном 7″, 10″ на процессорах ARM от 0,3 Ггц до двухъядерных 1,5 Ггц, с объёмом ОЗУ 256—1024 Мб и NAND флэшпамятью до 8 Гб, на базе операционных систем Android и Windows CE. Как и в мире, пик их производства пришёлся на 2009—2010 годы вслед за появлением первого нетбука ASUS EEE PC 701.

В то время было доступно большое количество разнообразных моделей, однако в текущий момент в китайские смартбуки включены только минимальные базовые функции, присущее нетбукам, и используется устаревшая элементная база в отличие от современных китайских интернет-планшетов.

На сегодняшний день смартбуки на рынке Китая представлены достаточно слабо, уступив место планшетным устройствам, и являются изделиями низшего ценового диапазона.

Смартбуки интересуют прежде всего людей, которым нужно печатать много текста и при этом не носить с собой тяжёлые и габаритные нетбуки.

Устройство такого класса, не обладая излишней производительностью, вкупе с ценой, размерами и весом, оснащенное полноценной физической клавиатурой, а также твердотельной флеш-памятью вместо хрупкого жесткого диска, идеально подходит писателям, поэтам, журналистам и даже студентам — для записи лекций на занятиях.

Причины низкой популярности на рынке

Многие компании анонсировали выпуск смартбуков, однако, до выпуска дело так и не дошло. Примеры выпущенных в продажу смартбуков Toshiba AC100 и Rover Steel показали, что:

  • 1. Операционная система Android, для которой имеется достаточное количество программ, на момент выпуска смартбуков не была адаптирована должным образом под работу с клавиатурой и тачпадом.
  • 2. Приличное количество программ, рассчитанных только под сенсорное управление с экрана и изменение ориентации самого экрана.
  • 3. Качество, количество и возможности самих программ, рассчитанных под смартфоны ни в какое сравнение не идут с полноценным программным обеспечением под настольные операционные системы, используемые в нетбуках;
  • 4. В отличие от нетбуков и клавиатурных КПК, практически отсутствует поддержка периферии и карт расширения, кроме нескольких внешних устройств ввода и некоторых 3G модулей.
  • 5. По аппаратным возможностям смартбуки значительно уступают нетбукам, части интернет-планшетов и находятся на уровне смартфонов;
  • 6. Почти во всех устройствах отсутствовали 3G модуль и функция телефона при большем размере, что в результате снижало ценность для потребителя смартбука перед смартфоном на базе той же операционной системы.
  • 7. При значительно более скромных возможностях, размеры смартбуков были аналогичны нетбукам так как в обоих случаях на размер устройства накладывает ограничение размер клавиатуры. А в весе смартбуки выигрывают не более 500 грамм, что для многих не является принципиальным.
  • 8. Странное позиционирование на рынке как представителей нетбуков, в результате чего у многих пользователей, выбравших смартбуки из-за низкой цены и ожидаемых широких возможностей, под действием вышеперечисленных факторов сложилось негативное отношение к данному классу устройств.
  • 9. При всех вышеописанных ограничениях, разница в стоимости между смартбуком и нетбуком начального уровня составляет 40-100 %, а между топовыми моделями практически отсутствует.

В сумме перечисленные выше причины привели почти к полному исчезновению смартбуков с рынка под давлением удобных в управлении интернет-планшетов, функциональных нетбуков и недорогих смартфонов.

Источник:ru.wikipedia.org

Похожие записи