Современные тенденции развития разработок и производства портативных ПЭВМ
Бузова Н.И., Дергачева Е.В., Мячев А.А.

Рассмотрено состояние развития зарубежных портативных ПЭВМ различных классов. Выделены основные показатели назначения и проведен анализ технических характеристик портативных ПЭВМ основных категорий. Сделаны выводы о возможности и необходимости развития аналогичных работ в нашей стране, о выработке единой методологической основы их проведения.

В настоящее время четко определилась тенденция опережающего развития разработок и производства за рубежом портативных ПЭВМ, отличающихся многообразием технических параметров и спецификой технологии изготовления по сравнению с привычными настольными ПЭВМ.

В 1989 году удельный вес портативных ПЭВМ в общем количестве поставленных ПЭВМ составил 10,8%, к 1994 году удельный вес портативных ПЭВМ всех видов и классов по оценке фирмы Dataquest в общем мировом выпуске ПЭВМ достигает 37%, т.е. увеличится почти в три раза.

Прогнозная величина мирового выпуска настольных и портативных ПЭВМ до 1994 г. (в млн. шт.), определенная фирмой Dataquest (АЕЕ, December 1990; р.44) приведена в таблице 1. Из табл. 1 видно, что за б лет (1989-1994 гг.) мировое производство настольных ПЭВМ увеличится всего на 273%, а портативных — в 6,2 раза, что свидетельствует о начале новой эры в информатизации, связанной с появлением и быстрым ростом новых технических средств — портативных ПЭВМ.

Наибольшее развитие производство ПЭВМ получило в Японии. В 1989 г. на долю портативных ПЭВМ (типа laptop и notebook) приходилось 45% от общего числа произведенных ПЭВМ.

В США рынок портативныхПЭВМ в 1985-1989 гг. был значительно уже, чем в Японии, и складывался следующим образом (см. табл.2).

Крупнейшими поставщиками портативных ПЭВМ в 1988 году на рынке США являлись следующие компании: GRID—6,8%; ШМ — 8,8%; NEC —103%; Zenith—203%; Toshiba—26,3%; другие—27,1%. \

Следует подчеркнуть тот факт, что до 1990 г. основное количество портативных ПЭВМ производилось относительно небольшими компаниями с объемом выпуска менее 300млн.долл. в год. Примерно с 1990 года производству портативных ПЭВМ все большее внимание начинают уделять фирмы—крупнейшие производители настольных ПЭВМ, такие как IBM, Compaq, Apple, не говоря о таких крупных поставщиках, как японские фирмы Toshiba, NEC, Mitsubisi. Портативные ПЭВМ в перечисленных компаниях включены в ряды выпускаемых ПЭВМ и, очевидно, уже в ближайшем будущем следует ожидать включения этих компаний в конкурентную борьбу за рынки сбыта именно этой техники. Этот вывод основывается на прогнозах многих фирм и специалистов на среднесрочный (До 1995 года) и долгосрочный период (до 2000 года), в которых предусматривается замена традиционных ПЭВМ портативными.

Быстрое развитие производства портативных ПЭВМ за рубежом обусловлено рядом причин:

—научно-техническим прогрессом в области высоких технологий, вызвавших появление новой микроэлектронной базы и новой малогабаритной периферии;

— быстро растущими потребностями в информатизации во всех сферах деятельности за пределами традиционных офисов.

Среди пользователей портативных ПЭВМ могут быть названы, в первую очередь, персонал промышленных предприятий, занятый техническим обслуживанием или техническим контролем, сотрудники органов правопорядка, работники инспекционных служб коммунального хозяйства, разъездной торговли, медицины, персонал военных служб, работники отраслей геологоразведки, работники органов управления, ученые, студенты и многие другие, включая домашних хозяек.

Именно портативные компьютеры позволяют в перечисленных сферах подобно тому, как это происходило в традиционных офисах, интеллектуализировать труд на основе новой информационной технологии, более гибкой по сравнению с той, которая была связан» со стационарным размещением (хотя бы и на столе) ПЭВМ, работающей с пользователем.

Характерным признаком портативных ПЭВМ с точки зрения пользователя является возможность их повседневного и повсеместного применения независимо от места нахождения специалиста, в том числе и в процессе его перемещения в пространстве (вовремя поездок по железной дороге, в самолете или автомобиле). В соответствии со сказанным портативные компьютеры являются более персональными, нежели традиционные ПЭВМ.

Среди совокупности используемых при оценке технико-экономических показателей качества наряду с традиционными (стандартные характеристики процессора, памяти, накопителей ВЗУ, возможности расширения модулей, эргономические, сервисные) для портативных ПЭВМ особо следует выделить групповой показатель транспортабельности (портативности применения), включающий в себя следующие основные частные показатели: переносимая масса (кг), габариты или объем (дм), время работы батареи (час) при минимальной комплектации и в расширенных режимах работы (с модемом, с адаптером локальных различных типов сетей, с максимальной подсветкой экрана для жидкокристаллических (ЖК) дисплеев, с жестким диском и т.п.).

Можно предположить, что достаточно универсальным обобщенным упрощенным показателем качества портативных ПЭВМ, по-видимому, является показатель типа "производительность/ стоимость—транспортабельность".

Многообразие современных портативных ПЭВМ с точки зрения их построения, аппаратно-программных характеристик и области применения по классификации адекватно настольным ПЭВМ общего назначения. Портативные ПЭВМ, в основном за рубежом, классифицируются на типы по показателям транспортабельности с учетом используемой системы питания, причем границы показателей между различными типами портативна ПЭВМ часто перекрываются.

Ниже приведены основные различаемые в настоящее время типы портативных ПЭВМ и используемые для их обозначения английские термины:

транспортируемые с сетевым питанием (portable mains-powered) имеют габариты и вес чемодана средних размеров;

переносимые с сетевым и/или батарейным питанием lunchbox—коробка для завтрака) имеют габариты и вес среднего "дипломата";

переносимые компактные (laptop — наколенные) с батарейным питанием имеют габариты и вес портативной пишущей машинки;

типа "книги" (band held — "ручные") с батарейным питанием имеют вес и габариты книги средних размеров;

типа "записной книжки" (notebook) с батарейным питанием имеют габариты и вес большого калькулятора.

За рубежом в настоящее время, как правило, при сравнительных оценках транспортабельности ПЭВМ в общую массу включают и объем того, что необходимо для оперативной работы в пути (батареи питания и сменные батареи, адаптер для подключения к сети переменного тока или зарядное устройство, модемы и тл.). При сопоставлении цен и тестировании обычно используют унифицированную для данного типа ПЭВМ конфигурацию. Например, для переносных портативных D3M PC-совместимых ПЭВМ эта конфигурация ПЭВМ следующая:

минимальная емкость ОЗУ—640 Кбайт (хотя большинство имеют ОЗУ емкостью 1 Мбайт);

НГМД емкостью 1,44 Мбайт;

НМД емкостью 40 Мбайт (для ПЭВМ на базе 80286 и выше);

встроенный модем на 2400 бит/с;

адаптер сетевого питания/зарядное устройство;

MS DOS версии 3, 3 и выше;

футляр для транспортировки.

Рассмотрим кратко основные технические и технологические характеристики наиболее распространенных групп портативных ПЭВМ.

Среди них могут быть названы следующие группы портативных ПЭВМ:

—транспортируемые с сетевым питанием;

—переносные ПЭВМ с:

а) сетевым и/или батарейным питанием (luncbbox);

б) батарейным питанием (laptops-battary-powered);
— типа записной книжки.

Наибольшее число моделей принадлежит второй группе портативных ПЭВМ. В последнее время появилось большое число моделей портативных ПЭВМ типа "записной книжки".

При анализе современных технических характеристик перечисленных групп портативных ПЭВМ были выбраны модели, описанные ведущими журналами (PC World; Byte, Portable Computer Review) в 1990-1991 гг.

ПЭВМ данной группы сохраняют элементы обычной настольной ПЭВМ с измененной компоновкой для более удобного перемещения. В ПЭВМ используется специальная конструкция трубки монитора, обеспечивающая укладку всех устройств вместе с дисководом И другими электронными блоками в одну коробку вместо трех. Клавиатура обычно закрепляется на передней стороне машины для защиты экрана и дисковода

Транспортируемые ПЭВМ имеют размеры чемоданов с достаточно большими габаритами и весом, позволяющим переносить машину одному человеку (от конторы до автомобиля). Номенклатура моделей в настоящее время довольно ограниченная, что можно объяснить переходом ведущих фирм на выпуск портативных ПЭВМ группы "лептоп".

Модели этой группы повторяют конструктивные и инженерные решения модели Compaq Portable, которая фирмой уже не выпускается.

ПЭВМ этой подгруппы имеют конструкцию, аналогичную описанным выше портативным ПЭВМ, но несколько более увеличенные габариты по сравнению с переносными ПЭВМ с батарейным питанием. Они оснащаются плоскими экранами, имеют вес порядка 7-9 кг в зависимости с г наличия НМД типа "винчестер".

Дисплеи этих ПЭВМ благодаря сетевому питанию отличаются более широкой номенклатурой, нежели в таких же ПЭВМ с батарейным питанием. Все чаще в новых моделях ПЭВМ этой подгруппы используются газоплазменные экраны, создающие яркое оранжевое изображение, более контрастное по сравнению с жидкокристаллическими дисплеями. ,

Высокая скорость вывода изображений позволяет использовать эти ПЭВМ для графических работ, а также для выполнения функций настольного редактора. Применение жидкокристаллических дисплеев в ряде моделей не требует дополнительных источников питания для подсветки экрана.

В большинстве переносных с сетевым питанием ПЭВМ цветовой эффект обеспечивается За счет различных оттенков серого цвета В случае же когда этих цветов недостаточно для пользователя, почти во всех моделях предусмотрена возможность подключения внешнего цветного монитора

Быстродействие в ПЭВМ этой подгруппы определяется применяемыми микропроцессорами (МП) с высокой тактовой частотой: типа 80286,80386,80386SX на 16 и 20 МГц, обеспечивающими более высокое быстродействие по сравнению с настольными ПЭВМ, выпускаемыми ранее с менее мощными МП. Это дает возможность их широко использовать в настольном варианте.

НМД типа "винчестер" являются стандартными, в основном имеют емкость 20 Мбайт; в качестве НМГД преимущественно используются 3,5-дюймовые диски емкостью 0,72

либо 1,44 Мбайт, а также их сочетание (в ряде моделей). Предусматривается подключение внешних различных типов.

Внутри ряда моделей предусмотрены средства расширения (AT-bus совместимые), в других моделях дополнительный блок размещается снаружи (как правило, в виде двух установочных мест "половинной" длины).

В некоторых моделях предусмотрено подключение аккумуляторных батарей ограниченной емкости, в других — батарей такой же емкости, как и в портативных ПЭВМ с батарейным питанием.

Аппаратные и программные средства обеспечивают возможность перехода в режим пониженного энергопотребления с отключением НМД.

Клавиатуры на 80-84 клавиши имеют небольшую толщину (12,7 мм), обеспечивают хорошо слышимое срабатывание, не имеют полной длины перемещения. Все функциональные и большинство неалфавитно-цифровых клавиш имеют вдвое меньшую площадь. Их размещение в основном специализировано для различных моделей.

Конструктивное исполнение моделей характеризуется прочностью, надежностью запирания, наличием ручек, в основном, на футляре ПЭВМ.

Дополнительно некоторые модели комплектуются адаптером для питания от автомобильного "прикуривателя" или подзарядки, а также адаптером сети переменного тока.

Среди моделей этого типа наиболее известны:

на базе 80286—Toshiba3200, NEC Power Mate Portable+, Compaq Portable Ш, Mitsubisi MP286LA, Chendai Lap 924GS;

на базе 80386SX — Toshiba 3200SX, NEC Power Mate PortableSX, Awwad PC II SX, Barbatan SX/P/16, Hitachi HL500;

на базе 80386 — Toshiba 5100/5200, IBM PS/2 P70-386, Compaq Portable 386, Comcen Compact 386 Executive, Walters LCD AT 80386;

на базе 80486 — новая модель ШМ PS/2 Р75, конструктивно оформлена как Р70, имеющая новый НМД емкостью 400 Мбайт, четыре разъема интерфейса МСА, газоплазменный дисплей (в настоящее время) и возможность подключения ЖК-дисплея, разрабатываемого совместно с фирмой Toshiba.

Переносные ПЭВМ с батарейным питанием

Эти переносные ПЭВМ предназначены для профессионалов, постоянно нуждающихся в ПЭВМ. Они широко используют достижения передовых технологий в области конструирования НМД и НГМД (минимально возможные их физические размеры), печатных плат, максимально используя технологию поверхностного монтажа, а также достижения в области систем батарейного питания.

Модели ШМ РС/АТ-совместимые, включая НМД, имеют небольшие размеры (125х 280x50 mm) и вес (Зкг).

В массовых моделях используются МП типа 80С86, 80С286, в новых — 80386SX с дополнительным математическим сопроцессором, который устанавливается только в мощных модификациях, с НМД емкостью 40 Мбайт.

Модели на основе 80С86 и 80С286 имеют ряд типовых базовых конфигураций (табл.3)

Места расширения используются для установки встроенного модема (или адаптера RS-232C) и расширения ОЗУ.

Экраны на жидких кристаллах (ЖК) (в основном ЖК с обратной подсветкой) имеют разрешающую способность 640x200 (640x400), малую толщину (6,3мм), способность переключения (поворотам 180 *) со сверхтекстурированного режима (на одной стороне) на нормальный видеорежим (на другой стороне).

Среди моделей этой подгруппы могут быть выделены:

на базе 80С86 — Toshiba Т1200, Toshiba 1000SE, Compaq LTE, Amstrad PPC 512/640, Olivetti Mill;

на базе 80C286 — Toshiba 1600, NEC Prospeed 286, Epson Equity LT-286, Compaq

LTE/286, Compaq SLT/286, Gridcase 1520, Amstrad ALT-286, Packard Bell PB286LP, Olivetti M211;

на базе 80386SX — Zenith Supersport SX, Compaq 386s/20, Dell System 316LT, Tandon LT/386, Amstrad ALT-386, Olivetti M316.

Несомненный интерес ввиду отсутствия существующего на сегодня пользовательского стандарта на портативные ПЭВМ представляет количественный анализ технических характеристик производимых моделей.

Такой анализ выполнен нами по данным о технических характеристиках моделей переносных ПЭВМ с сетевым питанием и 38 моделей переносных ПЭВМ с батарейным питанием.

Переносные ПЭВМ с сетевым питанием подразделены нами по типам микропроцессоров, а переносные ПЭВМ с батарейным питанием - по типам накопителей ВЗУ.

Распределение удельных весов рассматриваемых моделей ПЭВМ по микропроцессорам, и по каждому значению технической характеристики в подгруппе переносимых IBМ-подобных ПЭВМ с сетевым питанием свидетельствует о том, что для данных ПЭВМ наиболее распространены ОЗУ ёмкостью от 0,64 до 2 Мбайт, на долю которых пришлось 62,5% всех рассмотренных моделей, на ОЗУ с емкостью более 2 Мбайт пришлось 124% моделей, а до 0,64 Мбайта—25%.

На модели с накопителями на жестких магнитных дисках с емкостью до 30 Мбайт пришлось 57,5% от 30 до 60 Мбайт — 32^%, а свыше 60 Мбайт — всего 10%.

Остальные характеристики моделей этой подгруппы приведены в таблице 4, а моделей подгруппы переносных ПЭВМ с батарейным питанием - в таблице 5.

ПЭВМ типа "записной книжки". Модели ПЭВМ этого типа представляют собой самые легкие по весу ШМ PC-совместимые компьютеры, обеспечивающие возможность держать ЛК в одной руке и писать в это время другой на специальном экране с помощью входящего в комплект металлического карандаша и дополнительных программных средств, различающих в почерке буквы и цифры в коде ASCIL

Типовые модели имеют небольшие габариты (порядка 310x240x38 мм) и вес (около 2 кг). Экран ЖК-типа без обратной подсветки занимает почти всю поверхность машины

размером порядка 190x130 мм), имеет разрешающую способность 640x200 или 640x400 и работает в режиме графического адаптера типа БОА.

На верхней поверхности модели располагается небольшое число программируемых кнопок пользователя. Стандартный Hayes-совместимый модем (со скоростью передачи 2400 бит/с) размещается внутри модели.

На вспомогательной клавиатуре монтируется последовательный порт типа RS-232C.

В моделях используется МП типа 80С86 с частотой 10 МГц, ОЗУ емкостью 1 Мбайт (640 Кбайт для MS DOS, 384 Кбайт для EMS). Операционная система MS DOS размещается в ПЗУ в качестве дисковода С; платы ОЗУ и ПЗУ—дисководы А и В. Платы ОЗУ обычно имеют емкость 256 и 512 Кбайт.

Питание поступает от внешнего источника переменного тока или от съемного блока батарей, которые подзаряжаются автоматически при подключении к источнику питания. В моделях используется сложная система управления мощностью, обеспечивающая автоматически или от переключателя перевод систем в режим пониженного энергопотребления (за исключением ОЗУ). Дополнительный блок расширения имеет такие же размеры, как и основная система, и крепится сзади ПЭВМ, включает НМД емкостью 20 Мбайт, параллельный порт Centronics (принтера), порт для внешнего НГМД или внешнего НМЛ, собственный блок батарей.

В комплекте также имеется подставка для установки экрана вертикально на столе.

В ряде моделей полиэкранный дисплей содержит в верхней части плоский экран, в нижней части — монтажную схему клавиатуры (электронный планшет). Экран имеет поверхность, которая допускает многократное писание карандашом. Считывание информации осуществляется любым способом с разрешением 1024x1024 точки. Карандаш может быть использован для имитации большинства действий манипулятора типа "мышь".

Программное обеспечение ПЭВМ поддерживает функции виртуальной клавиатуры, а также до известного предела позволяет различать почерк с использованием печатных букв и чисел. Дополнительные программные средства позволяют программисту записать ПО, а в будущем смогут ввести рукописный текст в популярные ПГШ типа Lotus 1—2—3.

Основные сферы применения этих ЭВМ — области, где широко используются "неавтоматизированные формы", в основном для коммерческих операций.

Эти ПЭВМ воплощают наиболее новаторские идеи в области портативных, мощных и "дружественных" компьютеров 1990-х годов.

За последние 10 лет настольные ПЭВМ революционным образом изменили и улучшили методы работы в области делопроизводства различного характера. Однако имеется значительная часть рабочей силы, работающая в "полевых условиях". В эту категорию входит персонал технического обслуживания, представители торговли, работники промышленной сферы, сотрудники органов правопорядка, военный персонал, инспекторы коммунальных и жилищных служб и многие другие. Основной целью применения ПЭВМ в "полевых условиях" является реализация в жестких условиях, требующих мобильности, безбумажной технологии, включая возможность бескабельной связи с сетями ЭВМ, в том числе с учрежденческими стандартными ЛВС на базе профессиональных ПЭВМ.

Основными потребительскими показателями качества портативных ПЭВМ для "полевых условий" являются следующие: простота и легкость работы (возможность удерживания в одной руке и выполнения действий другой рукой); использование тактильных экранов и программируемых функциональных клавиш; высокая надежность конструкции; возможность легкого физического конфигурирования ПЭВМ пользователем из отдельных компонент и генерация структуры системы; развитый контроль за электроэнергией и энергопотреблением; возможность подключения карт расширения, выходящих на стандартные интерфейсы типа XT/AT-bus; возможность радиокоммуникаций в широком диапазоне частот и по нескольким каналам вне и внутри помещений е достаточно высокими скоростями данных; наличие программно совместимых моделей различной мощности, образующих семейство и позволяющих создавать радиокоммутируемые ЛВС с использованием файл-серверов, терминалов, электронной почты и "ручных" ПЭВМ на основе унифицированных НМД; высокое значение основного показателя "массогабаритные характеристики/производительность", наиболее характерного для "ручных" ПЭВМ; соответствие промышленным стандартам профессиональных ПЭВМ.

Реализация этих "предельных" в настоящее время требований к "ручным" ПЭВМ обуславливает использование новейших технологий в области конструирования всех основных компонентов ПЭВМ с высокой надежностью и плотностью упаковки.

Указанным требованиям в значительной степени соответствует семейство портативных "рабочих станций" для "полевых условий" типа Agilus System, которые не ориентированы на конкуренцию с традиционными настольными и портативными ПЭВМ.

Семейство включает в себя три типовые конфигурации ПЭВМ (максимальная для файл-серверов, средняя — для терминала электронной почты ЛВС типа 3Com, минимальная—"ручная" ПЭВМ), характеристики которых приведены ниже:

Технология "блоков-слоев" (размером22х90х2,54 мм) позволяет компоновать систему в разнообразных вариантах, применяя соединения типа "задняя стенка одного — передняя стенка другого" (с помощью 34-контактного соединителя, включающего интерфейсы 802.3Ethernet и распределения электроэнергии), либо друг над другом с помощью соединителя типа U-block системного интерфейса (XT-bus или AT-bus в зависимости от конфигурации системы).

Водо- и пыленепроницаемая конструкция выдерживает высокую ударную нагрузку (за исключением плоского экрана дисплея и жесткого диска).

Эффективная система электропитания обеспечивает проверку подключения блоков к сети, автоматическое регулирование потребляемой мощности и программное отключение/включение НМД и ЖК-дисплея в зависимости от режима работы.

Блок консоли включает плоский ЖК-дисплей (15 см по диагонали), имеет собственный процессор, обеспечивающий функции видеоадаптера EGA (и графику 640x480 точек), тактильного экрана, включая эмуляцию клавиатуры и "мыши". Программируемые функциональные клавиши, расположенные по периметру экрана, и нижний ряд (управление курсором и др.) поддерживаются специальным программным обеспечением, ориентированным на преимущества использования тактильного экрана в полевых условиях. Имеются модификации Блока-консоли без тактильных возможностей.

Процессорные блоки имеют различные версии исполнения в зависимости от используемого МП (для 80С88 4,77 и 9,54 МГц, для 80386 — 20 МГц), содержат соответственное число унифицированных внешних интерфейсов RS-232C и Centronics, разъемы стандартной системной магистрали, разъем подключения дополнительной внешней клавиатуры, внешних НГМД.

Процессорный блок 80С88 имеет гнездо для сменной платы ОЗУ или ПЗУ емкостью 512 Кбайт (устройства загрузки ОС и эмуляции НГМД)-

Процессорный блок 80386 имеет место для установки НМД емкостью 20 Мбайт и диаметром 63 мм (2,5 дюйма, фирма PrairieTek), использует встроенные порты: 2 — RS-232C, 1 — Centronics, имеет интерфейсы Ethernet/питание и AT-bus. Плата использует набор БИС типа G-2, использующего технологию "поверхностного монтажа" с 360 выводами. На плате устанавливаются 1,4 или 8 Мбайт ОЗУ.

Блок радиокоммуникации обеспечивает связь на расстоянии до 1 км вне помещений и до 100 м внутри помещений, скорость передачи данных 230 Кбит/с в широком диапазоне частот от 902 до 928 МГц и поддержку до 16 каналов. Блок потребляет до 15 Вт при

передаче блоков данных и 2 Вт при отсутствии передачи. Блок имеет габариты двух одинарных блоков.

Блок общего назначения для карт расширения стандартной половинной длины (для XT/AT-bus) предусматривает установку, в первую очередь, встраиваемых модемов или видеоаппаратуры, НГМД. Блок основан на лицензии на интерфейс Agibus/ Connect

Интерфейс Agjbus/Connect интегрирует в одном 34-контактном соединителе унифицированный интерфейс 802.3 Ethernet (10 МГц), используемый для межблочной связи и интерфейс распределения электроэнергии.

Система электропитания использует либо никель-кадмиевые аккумуляторы, либо выпрямители переменного тока (220 или 110 В), либо автомобильный аккумулятор 12 В. Программное обеспечение включает утилиты, контролирующие потребление электроэнергии и ресурс элементов питания и обеспечивающие возможность указания порогового значения напряжения источника питания (для выдачи предупреждения об исчерпании ресурса батарей).

Перспективы развития портативных ПЭВМ для "полевых условий" зависят в значительной степени от совершенствования принципиально нового программного обеспечения, максимально использующего возможности тактильного экрана и коммуникационные возможности.

Первоочередными применениями таких ПЭВМ являются автомобильные и авиастроительные испытательные службы для диагностики и сбора данных инженерно-техническими работниками.

Применение достижений высокой технологии в портативных ПЭВМ

Рассмотрим наиболее интересные технологические достижения, которые существенно увеличивают возможности портативных ПЭВМ и расширяют их применение.

Микропроцессорные наборы. Ведущие фирмы-производители микроэлектроники, в первую очередь фирма Intel, приступили к разработке микропроцессорных наборов, ориентированных на создание портативных ПЭВМ, главным образом типа "записной книжки". Фирма Intel разработала коммерчески доступный микропроцессорный набор серии 386L, состоящий из двух СБИС:

386CL — процессорное устройство, включающее МП типа 80386SX с устройством управления памятью и кеш-памятью, поддержки ЫМ ЕЕМ, схемы сопряжения с арифметическим сопроцессором типа 80387SX, управление системной щиной типа AT-bus (ISA), буферами шины, обеспечивающими выход на 8 разъемов расширения ISA-шины, схемы управления системой энергопотребления;

82360SL 1/0 Subsystem — СБИС подсистемы ввода-вывода, размещаемой рядом по длинной стороне СБИС386SL и включающей большинство из стандартных компонентов подсистемы ввода-вывода компьютера: последовательный и параллельный порты, управление прямым доступом в память и регенерацией, часы реального времени, счетчики 4- таймеры, управление прерыванием и магнитным диском.

Этот микропроцессорный набор эффективнее ранее разработанного фирмой Advanced Micro Devices набора 286ZX/LX, который реализует обычный режим управления энергопотреблением, в то время как 386SL управляет дополнительно энергопотреблением такими устройствами, как дисплей, дисковод. Необходимо отметить, что внаборе 386SL обеспечивается изменение частоты работы процессора и периферийных устройств, не требующих высокой скорости, например ввод текста.

Следует также отметить перспективность использования в портативных ПЭВМ нового мощного микропроцессора 80486SX, главным образом в компактных типа "Laptop".

Технология дисплеев. Современные серийные ЖК-дисплеи обеспечивают высокую контрастность, а большинство из них — также и подсветку. Диапазон разрешающей способности лежите пределах от СОА(для большинства ПЭВМ) идо монохромных VGA

(в лучших моделях). Первые образцы цветных ЖК-дисплеев применяются только в некоторых наиболее совершенных моделяхПЭВМ. Среди них можно отметить DST-дис-плеи фирмы Sharp для ПЭВМ РС-8000 на базе 80386/20 МГц, НМД емкостью 40 Мбайт. DST — это VGA совместимый цветной ЖК-дисплей с разрешающей способностью 640x480 пикселей. Экран, изготовленный на основе технологии сверхтвистированных нематических жидких кристаллов, имеет возможность отображать 512 различных цветок Недостатком ЖК-дисплеев этого типа является требование значительного количества мощности для питания.

Фирма ШМ и Toshiba совместно разрабатывают для портативных ПЭВМ 14-дюймовый экран цветного ЖК-дисплея с высоким разрешением (содержит 1,5 млн. точек) и 16 различными цветами, используя технологию активных матриц. Смещение точек на дисплее равно 0,40 мм (как на хорошей ЭЛТ). Ожидается, что коммерчески доступные цветные ЖК-дисплеи этого типа найдут применение в ПЭВМ ведущих японских фирм Sharp, Toshiba, Mutsubisi.

Технология накопителей. Компактные 89-мм накопители на жестких дисках для портативных ПЭВМ имеют меньший вес, чем типовые НГМД, выпускаемые для настольных ПЭВМ.

Появившиеся 63-мм (2,5 дюйма) и 51-мм (2 дюйма) НГМД имеют стандартный интерфейс, принятый в обычных НМД (типа ESDI и SCSI). Их широкое применение в ПЭВМ ограничивается отсутствием будущего стандартанаНГМД и отсутствием совместимости с 89-мм НГМД.

Существенное повышение плотности хранения информации у нового поколения НГМД (20 Мбайт и более) обеспечивается использованием более точных систем позиционирования (приспосабливающихся к неровностям и смещению центра диска), кодированием с ограничением числа записываемых на носитель нулей, а также технологией мультизонной записи.

Новые накопители на гибких дисках используют стандартные 89-мм гибкие диски со специальной лазерной разметкой, нанесенной на их поверхности, и сервосистемой, а также мультизонную запись. Последняя основана на разбиении диска на три кольцеобразные зоны: внешняя содержит на дорожках 48 секторов, средняя — 40 секторов, а внутренняя—32 сектора. Изменение числа секторов на дорожке позволяет использовать дополнительные части окружности средней н внешней зон диска. Некоторые модели накопителей обеспечивают чтение ШМ-совместимых 89-мм НГМД. Накопители на гибких дисках используют интерфейс SCSI и весят порядка 900 г, что обеспечивает их широкое использование в портативных ПЭВМ для мультисредных информационных приложений.

В "карманных" и в некоторых других переносных ПЭВМ многие производители вместо НГМД широко используют энергонезависимые ЗУПВ с дисковой организацией с отдельной батареей, сохраняющей его в рабочем состоянии даже при выходе из строя главной батареи ПЭВМ. Емкость ЗУПВ составляет 256 и 760 Кбайт, 1 и 2 Мбайт. Следует отметить, что эти носители не достаточно коммерчески доступны.

Технология интерфейсов расширения. Отсутствие стандартной последовательной шины типа HP-IL (токовая петля фирмы Hewlett-Packard) не позволяет изготовителям ПУ унифицировать соответствующие способы последовательного подключения ПУ к ПЭВМ, хотя в ряде современных моделей используется интерфейс MTDL Наилучшими возможностями в этом плане обладает последовательная магистраль типа HSSB — проект стандарта ШЕЕ Р1394, поддерживаемый многими фирмами-изготовителями ПЭВМ.

Достаточно эффективной является технология интерфейсов расширения, основанная на использовании стандартных портов ПЭВМ для подсоединения к ЛВС типа Ethernet. В адаптерах используются стандартные БИС интерфейса Ethernet п специали зированная БИС, управляющая интерфейсом с соответствующим портом. Аналогичные адаптеры разрабатываются и для ЛВС типа ШМ Token Ring. Эти адаптеры поддерживаются драйверами фирмы Novell для сети Netware.

Технология комбинированных портативных ПУ. Технология интеграции многих функций ввода-вывода в одном устройстве пока в настоящее время не получила должного развития. Имеются отдельные модели ряда таких устройств; в основном типа сканеров. Устройство, предлагаемое фирмой Holmes Microsystems и именуемое PFTDO, интегрирует полный монохромный сканер (размером254x65x76 мм) и термографический принтер в одном устройстве. Оно подсоединяется к последовательному порту ПЭВМ и является средством работы со встроенной факсимильной картой на ПЭВМ фирм NEC, Zenith или последних моделях фирмы Toshiba.

Для выполнения цветных печатных работ при подготовке изданий в дороге фирмой Sharp разработан цветной сканер (102x52 мм), конструктивно выполненный в форме ручного сканера JX-100. Сканер выполняет разделение цветов, используя три фильтра и чувствительный элемент на приборе с зарядовой связью. Выходные данные на пиксель могут быть заданы в формате 1,2,4 или 6 битов. Сканер работает от 12 В, либо от батарей, либо от преобразователя переменного тока. Сканер рассчитан на совместную работу с. новыми плоскопанельными цветными дисплеями.

Из анализа разнообразных технологических новинок в области портативных ПЭВМ различных классов Можно видеть отсутствие общепринятого магистрального единого направления. Тем не менее, с точки зрения пользователя.следует отметить общую цель: снижение мае со габаритных характеристик, повышение производительности и удобства для пользования, совмещение в традиционных устройствах новейших моделей разнообразных функций (например, сканер + печать).

В СССР разработки портативных ПЭВМ находятся в зачаточном состоянии, хотя специалисты-разработчики отмечали важность этой проблемы еще в 1986 г.

Производство портативных ПЭВМ предполагает наличие достаточно высокого уровня технологии не только в сборочном производстве самих моделей и комплектующих изделий, но и возможности выпуска новых периферийных устройств, работающих на новых принципах, которые в СССР вообще не производятся.

Поэтому в СССР в настоящих условиях речь могла идти только о разработке и производстве транспортируемых ПЭВМ с сетевым и/или батарейным питанием для промышленных и специальных применений. Именно такие ПЭВМ включены, как одно из направлений отечественных разработок 16-разрядных ПЭВМ в Концепции создания персональных (профессиональных и школьных) ПЭВМ на 1989-1990 гг. и на период до 1995 г.

О разработке первых советских моделей портативных ПЭВМ предприятиями министерства электронной промышленности объявлено в начале 1991 г. в средствах массовой информации. (Справка: первый переносной компьютер "Осборн 1" появился на рынке США в 1981 году).

ВЫВОДЫ:

1. Наибольшее распространение на рынке портативных ПЭВМ имеют новые микропроцессоры Intel-архитектуры, главным образом с низким потреблением энергии (типа 80С86,80С286), экономичные 32-разрядные (80386SX) и с повышенной степенью интеграции различных функций (80486, 80486SX), не требующие создания специализированных СБИС для поверхностного монтажа, заменяющих традиционное «обрамление» процессора.

Ориентация многих производителей портативных ПЭВМ на Intel-совместимые микропроцессоры происходит одновременно с возникновением серьезных разработок портативных ПЭВМ на базе микропроцессоров Motorola, главным образом портативных ПЭВМ семейства Macintosh фирмы Apple, типа Portfolio и Stacy фирмы Alary.

1. В развитии портативных ПЭВМ в настоящее время могут быть отмечены следующие важные технические тенденции:

а. Тенденция бурного роста рынка портативных ПЭВМ в последние годы и на ближайшее десятилетие обусловлена существенным прогрессом в области микроэлектронной техники, технологии периферийного оборудования и производства основных компонентов ПЭВМ. Новые портативные ПЭВМ имеют высокие технические и функциональные возможности, определяемые использованием скоростных зкономичных 32-разрядных микропроцессоров, ОЗУ значительной емкости, малогабаритных ВЗУ большой емкости, включая оптические диски, видеоконтролеров и дисплеев с высокой разрешающей способностью, малогабаритных многофункциональных периферийных устройств;

б. Для ведущих фирм-производителей характерна тенденция создания семейств программно
совместимых портативных ПЭВМ различных классов и их ориентация на обеспечение аналогичных и
более высоких технических характеристик по сравнению с настольными ПЭВМ при существенном
снижении массо-габаритных характеристик и повышении уровня транспортабельности и показате-
лей надежности;

в. Для лучших моделей современных портативных ПЭВМ различных классов характерно иепользо-
вание совершенной КМОП-технологии, унифицированных интерфейсов ВЗУ (SCSI), ЛВС (выход на
Ethernet, Token Ring), повышение эффективности средств взаимодействия с ПЭВМ (видеоподсистемы
с высокой разрешающей способностью, портативные клавиатуры и манипуляторы, графически
ориентированные средства ввода информации и соответственнно ориентированные программные
средства).

1. В подгруппе портативных переносных ПЭВМ с батарейным питанием для мобильных "полевых условий" наряду с обеспечением высоких эксплуатационных показателей характерна тенденция хода к беспроводным технологиям совместного ш использования в составе ЛВС, а также взаимодействия со стандартными сетями передачи данных.

2. Рассмотренные в настоящей работе тенденции развития портативных ПЭВМ за рубежом," проблемы информатизации в СССР позволяют сделать вывод о необходимости фундаментальной проработки в ближайшем будущем в рамках МНТК "Персональные ЭВМ" АН СССР Концептуальных вопросов создания в СССР портативных персональных ЭВМ..

ЛИТЕРАТУРА:

1. Portable Computer Review, 1989,1990 гг.
2. ОЕР, November 1990. (LAPTOP PCs SHOWCASE)
3. Computing Now, 1990, v.8, No.3.
4. What Micro? 1990, September, December
5. PC Resourse (Computing 2000. Portable: the wild cards)
6. Personal Computing, 1990
7. Datamation, 1988,1989.1990
8. PC User, 1990, November

---

&copy Информационное общество, 1991, вып. 5-6, с. 15-31.