Мобильная конвергенция Автор: Дмитрий Лаптев.

Мобильная конвергенция

Автор: Дмитрий Лаптев.

Разные на первый взгляд требования к настольным и мобильным компьютерам в действительности одни и те же: высокая производительность (точнее — максимальная вычислительная мощность в пересчете на потраченные средства) в сочетании с минимальным энергопотреблением (читай: умеренным нагревом, шумом, возможности сэкономить на электричестве и продлить жизнь «батарейкам»).

Задачи и решения

Отличие лишь в том, что для мобильных компьютеров эти требования — значительно более жесткие, поскольку вписать в ограниченный объем мощную начинку, сохранив умеренную стоимость, определенно непросто. И столь же непросто обеспечить теплоотвод для современных компонентов, которые, несмотря на все технологические ухищрения, остаются весьма «горячими». Если прибавить еще и поощряемое рекламой желание потребителя иметь ноутбук, работающий с одним комплектом батарей в течение, по крайней мере, рабочего дня, можно лишь констатировать, что задел для дальнейшего совершенствования мобильных компонентов невероятно велик.

Новшества «за отчетный период» касаются в первую очередь высокопроизводительного сегмента — здесь и внедрение двухъядерных процессоров, и появление ноутбуков с двумя видеокартами, объединенными в режиме SLI. Правда назвать мобильными такие аппараты вкупе с 17— и даже 19-дюймовыми дисплеями можно лишь условно. С другой стороны, учитывая незаурядную мощность и все же заметную экономию пространства (и, конечно, возможность транспортировки ноутбука, пусть и «механизированным» способом — а часто ли у вас возникает желание с ним прогуляться?), подобные системы востребованы.

Тем не менее, основу «мобильного» предложения составляют умеренно тяжелые ноутбуки с умеренно мощной комплектацией и ценой в пределах $1200—1500. Но радикальных и качественных перемен в этом сегменте пока не обнаруживается. Да, комплектацию двухъядерными процессорами (несмотря на все еще слабую оптимизацию отдельно взятых программ, преимущество их в многозадачной среде очевидно) даже недорогих моделей можно только приветствовать. А в остальном трудно отрицать, что абсолютное большинство задач, решаемых на современных ноутбуках, вполне по силам среднестатистическим представителям предыдущего поколения годичной и даже двухгодичной давности.

Здесь мы, как водится, киваем в сторону Microsoft и рекомендуем, приобретая ноутбук «здесь и сейчас», не переплачивать. Поскольку наверняка выход Microsoft Vista (вероятно, зима 2007 года — окончательный срок) подвигнет разработчиков чипсетов с интегрированной графикой и тем более дискретных видеокарт, раскрыть придерживаемые до поры козыри. Несмотря на уверения (а они, очевидно, будут нарастать по мере приближения «даты») в поддержке нынешними компонентами DirectX 10 и AeroGlass оптом и в розницу, всякий, кто не первый год общается с компьютерным железом, отлично знает, что никакая компания не упустит возможности выпустить еще что-то «особенно тщательно оптимизированное под…» к столь прибыльному событию, как выход новой ОС. Впрочем, жизненный опыт подсказывает: намеренно ждать выхода чего бы то ни было и откладывать запланированную покупку необходимой вещи бессмысленно. Все маркетинговые компании построены на том, чтобы поддерживать потребителя «в тонусе», формировать спрос на очередную новинку загодя. Таким образом, даже после выхода новой операционной системы найдется немало локальных причин «дожидаться» чего-нибудь еще. Так что как бы вы ни относились к прогрессу, ожидание может быть скрашено только предстоящей покупкой достойной вещи, удовлетворяющей ваши запросы.

Наконец, сегмент ультрапортативных ноутбуков, привлекательных внешне и концептуально, «стопроцентно носимых» и «долгоиграющих», видоизменился в наименьшей степени. Здесь прогресс направлен уже не столько на снижение энергопотребления компонентов, сколько на улучшение характеристик источников питания. Ведь требования по вычислительной мощности к «тонким и легким» растут, а значит, уповать на снижение энергопотребления в обозримом будущем не стоит. Любое достижение технологов будет востребовано для подъема частоты, наращивания числа транзисторов, конвейеров, введения расширенных наборов команд и т. п. Упоминания заслуживают эксперименты MSI с ноутбуками, подпитываемыми солнечными батареями, и уже появившиеся (от известного производителя ИБП — компании APC) портативные источники питания, действующие на основе каталитического окисления метанола. Последние и в самом деле могут работать неограниченно долго, нужно лишь «подливать» спирт (точнее, менять картридж). Жаль лишь, что такой источник весит немногим меньше ноутбука. Ну а пока типичным для ультрапортативных моделей остается время автономной работы 5—7 часов. Причем в «расширенной» комплектации, традиционно включающей пару батарей, одна из которых (в наиболее заточенных для автономного плавания моделях, например, от Fujitsu-Siemens) помещается в отсек вместо оптического привода.

Платформенный подход

Как нас приучили главные производители процессоров — Intel и AMD, — добиться оптимизации в части расхода энергии и пространства можно, рассматривая мобильную платформу в целом: процессор, чипсет и модуль беспроводной связи. Надо отметить, что сама идея вряд ли может подвергнуться сомнению — универсальные «кирпичики», из которых строится настольный компьютер, даже на взгляд человека несведущего выглядят функционально избыточными. Если разобраться, количество контактов в разъемах, транзисторов в чипах и печатных дорожек на платах, оправдывающих свое существование исключительно понятием «совместимость», и вовсе удивляет.

Таким образом, ограничив число вариантов стыковки, либо введя открытый стандарт без избыточности и дублирования функций, можно существенно выиграть экономически, не проиграв ни по одному из важных для потребителя параметров. Путь ограничения выбрала Intel, продавая под маркой Centrino комплект из процессора, чипсета и беспроводного модуля собственного производства. А стандартизация приглянулась AMD, вследствие чего все желающие участвовать в выпуске компонентов для ноутбуков с логотипом Turion, должны придерживаться определенного ею набора стандартов (включающих и унифицированное управление режимами «спячки» для разных компонентов). На сегодня очевидно, что оба подхода обеспечивают примерно одинаковые возможности, если исходить из главного — времени автономной работы примерно равных по производительности моделей. Впрочем, сторонние производители чипсетов (особенной настойчивостью отличилась ATI) нашли способы проникновения и на рынок ноутбуков на процессорах Intel, предложив функции, отсутствующие в интеловских чипсетах (в частности, связанные с полноценной поддержкой DirectX 9.0 и интерфейса AeroGlass). Сейчас число таких ноутбуков только растет, а с продажей подразделения, занимавшегося сетевым оборудованием в Intel, идеологическая разница между Centrino и Turion, очевидно снивелируется.

Все сказанное выше не означает, что идея экономии за счет превращения ноутбучного «сердца» в то, что называется «одночиповым компьютером», не будет прогрессировать. Напротив, объединив центральный и графический процессоры и добавив в получившийся «гибрид» функции чипсета, можно гораздо больше продвинуться по всем направлениям — значительно уменьшить размеры, вес и энергопотребление «ноутбучного» конструктива, нежели это удавалось сделать до сих пор. Теоретически, можно пойти еще дальше, в частности, загружая «графическую» половину центрального процессора и вычислениями, требующими многопоточного подхода (например, игровой физикой), в конечном счете получив выигрыш и в производительности. Нельзя сказать, что эта идея возникла только сейчас, но, несмотря на регулярные заявления разработчиков о реализации чего-то подобного, такие гибриды существуют пока лишь в специализированных машинах, в привычном «домашне-компьютерном» смысле таковыми не являющихся.

Тем не менее, приобретение компанией AMD известного производителя графических процессоров — компании ATI — в перспективе обещает именно такой вариант развития событий. Причем AMD еще весной запатентовала метод общего доступа в кэш для центрального и графического ядер. Соответственно, появление гибридных продуктов может оказаться куда более близкой перспективой, нежели это казалось еще несколько месяцев назад. Хотя, разумеется, не настолько, чтобы повлиять на выбор ноутбука «здесь и сейчас».

Двухъядерное сегодня

Ну что же, пора от общих вопросов перейти к конкретным. Даже если вы выбираете ноутбук по цвету корпуса и размеру экрана, необходимо примерно оценить свои требования к процессору. Хотя бы потому, что в большинстве случаев есть возможность заказать комплектацию (или выбрать из готовых, отличающихся моделью процессора и его частотой). Итак, на сегодня предложения от обоих производителей процессоров в мобильном сегменте можно разделить на три группы: на основе двухъядерных процессоров (Core Duo, Turion 64 X2), «мощных» одноядерных (Turion 64, Core Solo и Pentium M) и бюджетных (Sempron Mobile, Celeron M). Причем в относительно скором будущем одноядерными останутся лишь самые недорогие модели, поскольку уже сейчас младшие модели двухъядерных процессоров стоят дешевле $200, что по меркам мобильных чипов вообще «не цена».

Centrino-2006

Процессоры Intel Core Duo вышли еще весной (см. мартовский номер ДК) и базируются на ядре Yohan, которое многие зовут переходным, поскольку уже нынешней осенью ему на смену придут модели на ядре Merom. Именно оно станет основой для мобильных процессоров Intel нескольких ближайших лет. Впрочем, по ряду технических причин, ставших причиной задержки выхода на рынок ноутбуков на базе Core Duo, именно сейчас их ассортимент достиг разнообразия, а цены — разумных пределов. Есть веские основания предполагать, что, собираясь покупать ноутбук на платформе Intel нынешней осенью, скорее всего, придется иметь дело с ноутбуками именно на «первом» Core Duo. Причем под влиянием первенцев на базе Merom и не менее привлекательного Turion 64 X2 от AMD, они могут и должны заметно подешеветь. Что, согласитесь, обстоятельство приятное.

Чем отличаются Yonah и Merom? Строго говоря, отличий довольно много, первый скорее можно назвать усовершенствованным Pentium M, тогда как второй — это мобильная производная от настольных процессоров на ядре Conroe, выпущенных нынешним летом. Впрочем, если не касаться архитектурных деталей, а посмотреть на основные характеристики — производительность и энергопотребление, — разница не так велика. Но она целиком в пользу Merom; как показывают независимые тесты, на равной частоте этот процессор опережает предшественника на 4—12% по производительности и на 5—7% выигрывает в части энергопотребления. Кроме того, Merom обзавелся поддержкой 64-битного расширения, до сих пор в мобильных процессорах Intel отсутствовавшего. Старшие модели с частотой от 2 ГГц подобно аналогичным настольным моделям семейства Core 2 Duo оснащаются кэш-памятью объемом 4 Мбайта (все модели на ядре Yonah обходились двумя мегабайтами).

Частота системной шины, к сожалению, у новых процессоров не изменилась — 166 МГц (то есть 667 МГц с учетом передачи четырех порций данных за такт), как и тип поддерживаемой памяти (двухканальная DDR2—667). Таким образом, диспропорция в части пропускной способности памяти (до 10,7 Гбайт/с) и возможностях платформы (5,3 Гбайт/с) сохраняется. И это выглядит еще более странным, поскольку для настольных процессоров частота шины доходит до 1066 МГц, а 800 МГц используется уже много лет и, строго говоря, вопрос «разрешения» такой частоты для мобильных процессоров носит скорее маркетингово-политический характер, а не технический. Практическое следствие из этого наблюдения прежнее — можно сэкономить на памяти, установив два модуля более дешевой DDR2—533 или один DDR2—667, последнее упростит задачу наращивания объема в будущем (в ноутбуках, как правило, имеется два разъема для модулей памяти).

Уровень TDP у стандартных моделей остался прежним — 35 Вт, что вполне определенно позиционирует новую линейку на рынке полноразмерных ноутбуков и представителей класса «замена настольного ПК». Для особо компактных моделей предусмотрены версии с тепловыделением, пониженным до 15 Вт. Вернее, поначалу такая модель будет всего одна и с существенно сниженной частотой (до 1 ГГц). А вот одноядерных моделей на ядре Merom, похоже, не будет вовсе. Таким образом, Intel практически ни к чему форсированно менять предыдущую линейку; скорее всего, Core Duo/Solo будут удачно дополнять новые процессоры, которые в первую очередь задействуются в «тяжелых» высокопроизводительных ноутбуках. Кстати, и процессорный разъем, и используемое семейство чипсетов (i945 Express) не претерпели изменений, что хоть и не дает возможности обновлять старые ноутбуки установкой новых процессоров, зато позволяет производителям гибко варьировать комплектацию, даже внутри одного модельного ряда.

Turion 64 X2

Компания AMD избрала для своих двухъядерных процессоров весьма неожиданную стартовую позицию. Достаточно сказать, что младший Turion 64 X2 TL-50 на момент появления оказался самым дешевым двухъядерным процессором, причем не только среди мобильных, но и настольных! Тем более удивительно, что в отношении настольных Athlon 64 X2 до самого последнего времени AMD придерживалась не очень-то доступных цен (летом эта диспропорция подверглась решительной коррекции, и на сегодня даже Athlon 64 X2 3800+ стоит дешевле $160, а на подходе еще более дешевый 3600+).

Второе наблюдение не менее примечательно: выпустив всего четыре (!) двухъядерные модели — TL-50 и TL-52 с частотой 1,6 ГГц, TL-56 и TL-60 с частотой 1,8 и 2,0 ГГц (у младшей — по 256 Кбайт кэш-памяти на каждое ядро, у остальных моделей — по 512 Кбайт), — AMD удалось «покрыть» все основные сегменты рынка. По крайней мере, среди ноутбуков, выпущенных на базе этих процессоров, встречаются и «тонкие и легкие», как MSI S271 или дорогой имиджевый Acer Ferrari 1000 с 12-дюймовым экраном и углепластиковым корпусом, и экономичные, как RoverBook Explorer W510 или Acer Aspire 5100 стоимостью около $1000. И, естественно, претенденты на «замену настольного ПК», а их, как нетрудно догадаться, большинство.

Что представляет собой сам Turion 64 X2? Отнюдь не просто «сдвоенный» Turion 64 и даже не Athlon 64 X2, лишенный металлической крышки (хотя ядро, разумеется, у всех упомянутых процессоров основывается на общей архитектуре). Поскольку при удвоении ядер, судя по всему, была поставлена задача сохранить тепловыделение и энергопотребление на уровне одноядерных моделей (и она достигнута — значение TDP лежит в пределах 31—35 Вт), оптимизация требовалась нешуточная. Достаточно сказать, что в новом процессорном разъеме Socket S1 всего лишь 638 контактов, но при этом удалось ввести двухканальный контроллер памяти DDR2—667. Неплохо, если учесть, что у настольных процессоров с разъемом Socket 754 лишь один канал памяти, а два канала появились с увеличением числа ножек до 939.

Для мобильных чипов такой трюк оказался возможным после исключения всех неиспользуемых (зарезервированных) ножек, а главное — уменьшения количества выходов питания и «земли», поскольку мобильный процессор нуждается в существенно меньшем рабочем токе. Еще одним по сравнению с «настольными» процессорами принципиальным нововведением стала возможность независимого управления частотой и напряжением для каждого ядра. Разумеется, в режиме слабой нагрузки одно из ядер может приостанавливать свою работу полностью. Вероятно, имеют место и другие менее заметные «улучшизмы», позволяющие производителям ноутбуков заявлять для моделей на Turion 64 X2 не меньший запас автономного «плавания», нежели на одноядерном Turion 64. И тесты в целом подтверждают это положение (возможно, на общий уровень потребления оказал влияние и переход на более экономичную DDR2-память).

Обновление платформы коснулось и чипсетов, среди которых наиболее распространены изделия ATI (для мобильного Xpress 1100 заявлена 30-процентная экономия энергии по сравнению с предыдущей версией и полная поддержка функций, необходимых для запуска интерфейса AeroGlass из Windows Vista). NVIDIA предлагает функционально более насыщенные GeForce Go 6100/6150 в комплекте с южными мостами nForce Go 430, которые чаще можно встретить в ноутбуках класса «замена настольного ПК». Наконец, VIA и SiS по традиции предлагают максимально аскетичные изделия для особо легких, а также недорогих моделей.

Отдельно нужно сказать о процессорах Sempron Mobile, регулярно обновляемых AMD без изменения торговой марки. На сегодня эти процессоры также переведены на новый процессорный разъем и современную ревизию ядра. Отличия от Turion 64, таким образом, сводятся к меньшему объему кэш-памяти (128 Кбайт) и отсутствию 64-битного расширения.

Процессоры Sempron для Socket S1 поддерживают ту же DDR2-667 и полный набор функций энергосбережения, в последнем пункте разительно отличаясь от своего прямого конкурента — Celeron M. Последний, как известно, в административном порядке лишен возможности снижения частоты и прочих «экономических» опций, поэтому, несмотря на меньшую производительность, сажает батарейки ощутимо быстрее, нежели его старший товарищ — Pentium M. На ядре же Yonah, и тем более Merom, Intel пока не выпустила удешевленной версии, и в ближайших планах интереса к экономичному сегменту не проявляет.