<<
>>

НОУТБУКИ

Постоянное совершенствование элементной базы настольных пер- сональных ЭВМ и особенно успехи в разработке ЖК-экранов привели к появлению новой разновидности ПЭВМ — различных модификаций переносных средств вычислительной техники: сначала лаптопов (от англ, lap top — наколенник), затем ноутбуков (от англ, notebook — блок- нот) и мобильных PDA (Personal Digital Assistant — личный цифровой секретарь) —карманных персональных компьютеров (КПК).

Характерная особенность всех портативных ПЭВМ — это кон- структивная и функциональная законченность изделий, так как все необходимые и достаточные вычислительные ресурсы компьютера сконцентрированы в одном корпусе.

Обеспечивая пользователю работу на необорудованных рабо- чих местах и в транспорте, ноутбуки обладают возможностью под- ключения периферийных устройств: полноразмерных клавиатур, внешних мониторов и накопителей, стационарных ПЭВМ и т.д. Для наращивания ресурса аппаратного обеспечения широко при- меняются карты PCMCIA (рис. 5.1) различных размеров, не требу- ющие при установке дополнительной настройки и поддерживаю- щие подключение без выключения питания.

Ноутбуки в значительной степени подвержены механическим и климатическим воздействиям окружающей среды и требуют от пользователя особого и очень бережного отношения.

В полной мере повышенной устойчивостью к механическим по- вреждениям обладают лишь модели ноутбуков промышленного и военного исполнения в ударопрочных и вибростойких корпусах, со специальными покрытиями экранов, с влагонепроницаемыми кла- виатурами и рабочим температурным диапазоном от -20 до +55 °С.

В бытовых и офисных ноутбуках производители защищают от физических повреждений наиболее важные компоненты: жесткий

диск, экран и клавиатуру. Для защиты ноутбука при переноске вы- пускаются специальные сумки.

В стационарных ПЭВМ жесткий диск подвергается механиче- ским нагрузкам (в основном при транспортировании), а в ноутбуке вероятность его повреждения от сотрясений, вибраций и одиноч- ных ударов, а также во время работы достаточно велика.

Защита жестких дисков сориентирована на использовании в но- утбуках гасящих колебания прокладок, специальных креплений, угловых амортизаторов и надежной парковки головок. Когда голов- ки диска находятся в нерабочем состоянии — припаркованы в безо- пасной зоне, т. е. отведены от пластин, хранящих информацию, жесткий диск может выдержать значительную тряску, существен- ный удар и даже падение ноутбука. В рабочем состоянии головка располагается в нескольких микронах от поверхности, и если удар произошел во время считывания или записи информации, то про- исходит касание головки о пластину и, как следствие, ее физиче- ское повреждение с потерей данных.

Механизм действия защиты заключается в обнаружении резких перемещений ноутбука в пространстве с помощью сенсора движе- ния (трехосного акселерометра), устанавливаемого на материнской плате. При превышении допустимого ускорения формируется сиг- нал срочной парковки головок накопителя.

В ноутбуках используется воздушное охлаждение с помощью процессорного кулера, так как объем внутри корпуса всегда очень ограничен и разместить дополнительный вентилятор не представ- ляется возможным.

Самый доступный вариант эффективного улучшения теплового режима ноутбука на стационарном рабочем месте — использова- ние внешних вентиляторов.

Подставка с вентиляторами сконструирована по типу док- станции и пристыковывается к основанию ноутбука (рис. 5.1). В та- кие устройства включают несколько коммутационных разъемов дополнительных интерфейсов (часто иЗВ-разъемы, иногда — кар-

тридеры) для расширения функциональных возможностей ноутбу- ков.

Подставка (поддон) располагается под ноутбуком, поэтому не очень удобна в эксплуатации, так как увеличивает высоту располо- жения клавиатуры относительно поверхности стола.

Обычно эти устройства оснащены двумя или четырьмя вентиля- торами 60 х 60 мм со скоростью вращения 3 000 об./мин, которые обеспечивают поступление воздуха непосредственно в нижние входные вентиляционные отверстия компьютера.

К особенностям эксплуатации ноутбуков относится необходи- мость использования автономного или внешнего сетевого источни- ка питания.

Сетевые блоки питания для большинства ноутбуков по кон- струкции практически одинаковы (отличаются номиналом питания и мощностью) и не имеют защиты от нестабильности бытовой или промышленной сети. Они подвержены отказам при скачках вход- ного напряжения, включении в электрическую сеть без нагрузки и неисправных аккумуляторах, поэтому желательно использовать се- тевой фильтр, стабилизатор напряжения и следить за состоянием автономного питания.

Ноутбуки могут оснащаться дополнительными блоками питания от бортовой сети автомобиля и самолета для обеспечения работы в пассажирских салонах.

Время автономной работы ноутбука зависит от емкости и пра- вильной эксплуатации встроенных аккумуляторов. Чтобы сохра- нить на длительное время работоспособности некоторых типов ак- кумуляторов, их перед первым включением ноутбука необходимо тренировать, проведя пять-шесть циклов полного разряда-заряда. Технология тренировки заключается в быстром разряде и быстром заряде аккумулятора.

Почти все ноутбуки имеют два режима зарядки: быстрый (2... 3 ч), когда компьютер подключен к электросети, но выключен, и медленный (5...8 ч), когда аккумулятор подзаряжается во время ра- боты компьютера.

Для продления срока автономной работы от аккумулятора все портативные компьютеры имеют режимы уменьшенного энерго- потребления.

В ждущем режиме отключаются устройства с наибольшим энер- гопотреблением (жесткий диск, подсветка дисплея и др.), режим «сон» обеспечивает еще большую экономию энергопотребления, так как до минимума снижается тактовая частота микропроцес- сора.

Потребительские свойства ноутбуков зависят от эргономиче- ских показателей, дизайна и целого ряда технических характери- стик: быстродействия, объема доступной памяти, номенклатуры интерфейсов, наличия беспроводного соединения, габаритных раз- меров, массы, продолжительности работы от аккумуляторов.

По своим техническим возможностям некоторые современные ноутбуки успешно заменяют настольные персональные компьюте- ры, незначительно уступая им в производительности, а по ряду эр- гономических параметров и дизайну превосходят их.

Конструкции ноутбуков очень разнообразны — от портативных рабочих станций, заменяющих стационарные ПЭВМ, до малогаба- ритных и миниатюрных изделий. Они не поддаются стандартиза- ции и могут быть унифицированы лишь в пределах модельного ряда одного производителя.

Габаритные размеры ноутбуков в основном зависят от размеров экрана, соотношения его сторон и от системной платы.

В зависимости от области применения, ряда общих и раздели- тельных признаков ноутбуки группируют по массогабаритным по- казателям или по функциональным параметрам.

К настоящему времени сложилась условная классификация, ко- торая зависит от позиционирования моделей ноутбуков произво- дителями: мобильные рабочие станции (дескноуты); мультимедий- ные, планшетные, имиджевые, ультракомпактные ноутбуки, а так- же ноутбуки для бизнеса и бюджетные (самые доступные) ноут- буки.

Дескноуты выделяются высокой производительностью и повы- шенной функциональностью, они сориентированы на полноцен- ную замену настольных ПЭВМ. Обычно такие устройства отлича- ются большим широкоформатным (16:10) и 17-дюймовым экраном с высоким разрешением (до 1 600х 1 200 пикселов), эргономичной полноформатной клавиатурой, графическим адаптером с видеопа- мятью не менее 512 Мбайт, встроенным оптическим мультифор- матным DVD-дисководом. Они имеют большой объем оперативной памяти (1... 4 Гбайт) и, как правило, мощный высокочастотный про- цессор с тактовой частотой до 3 ГГц, используемый в настольных ПЭВМ.

Отдельные модели выпускаются с встроенной цифровой веб- камерой, TV- и FM-тюнерами, рассчитаны на установку двух DVD- приводов или жестких дисков (более 300 Гбайт). Ноутбуки компо- нуются устройствами связи: стандартными проводными модемами, сетевыми картами LAN 10/100, инфракрасными портами, радио- средствами Wi-Fi и Bluetooth.

Для внешнего обмена информацией используются разъемы для подключения микрофона, линейного входа и наушников (стерео), S/PDIF, второго монитора, параллельного и USB-портов, разъем встроенного модема (RJ-11), разъем для соединения с локальной се- тью (RJ-45).

Некоторые модели ноутбуков имеют модульные отсеки с за- глушкой (препятствующей попаданию пыли) для удобной установ- ки новых или сменных устройств. Как правило, отсеки можно ис- пользовать для установки запасного аккумулятора, накопителя на гибких дисках и накопителя на компакт-диске.

Однако у дескноутов есть существенные недостатки: при работе они сильно нагреваются из-за значительной выделяемой тепловой мощности комплектующими элементами; требуют аккумуляторы повышенной емкости, но с малым временем автономной работы (1,5...2,0 ч); имеют ограниченную мобильность из-за размеров и массы (более 4 кг).

Вычислительный ресурс мобильных рабочих станций позволяет пользователю выполнять задачи, связанные с исследовательской и инженерной деятельностью.

Мультимедийные ноутбуки, или мобильные медиацентры, эф- фективно используются для обработки больших фотоизображений и высококачественного видео- и аудиомонтажа, обладают расши- ренной поддержкой мультимедийных функций:

■ демонстрация фильмов DVD с многоканальным звуком;

■ воспроизведение музыки качества Hi-Fi и ЗО-игры.

Для воспроизведения объемного звука обычно используются два или четыре встроенных динамика (иногда с сабвуфером), ана- логовый и цифровой выходы на стационарные колонки. Для хране- ния видеоданных применяются быстрые жесткие диски с объемом не менее 300 Гбайт и DVD-приводы с поддержкой считывания и за- писи двухслойных носителей.

Мультимедийные ноутбуки имеют процессор с тактовой часто- той до 2 ГГц и оперативную память не менее 2 Гбайт. Некоторые мо- дели дополняются встроенными веб-камерами и микрофонами для организации видеоконференций, цифровыми TV- и FM-тюнерами.

Мультимедийные ноутбуки оснащаются широкоформатными или обычными дисплеями с диагональю не менее 20 дюймов с раз- решением 1 920 х 1 200 пикселов высокой яркости и контрастности, регулируемой от уровня освещенности, с широкими углами обзора, многослойным покрытием, уменьшающим блики. Встроенный ви- деоадаптер имеет объем памяти более 256 Мбайт и стандартные разъемы для подключения телевизора: D-Sub, S-Video , VGA-out.

Как правило, они оборудуются инфракрасным портом, интер- фейсами FireWire, Wi-Fi или Bluetooth и устройством считывания флэш-карт: Memory Stick/Memory Stick Pro, SD, XD и MMC.

Масса ноутбуков может достигать 8 кг.

С совершенствованием технологии создания сенсорных экра- нов появился новый тип ноутбуков — планшетный персональный компьютер (Tablet PC), позволяющий осуществлять рукописный ввод данных при помощи стилуса. Планшетные ноутбуки выпуска- ются с клавиатурой или без нее и имеют возможность перемещать экран в нескольких плоскостях, используя шарнирное соединение.

Наличие сенсорного покрытия снижает яркость, углы обзора экрана и ограничивает его диагональ до 14 дюймов.

Ноутбук-трансформер выглядит, как планшет, если экран развер- нуть вокруг горизонтальной оси и положить рабочей стороной вверх.

В последнее время получает развитие более мобильный вид планшетного компьютера — Ultra-Mobile PC (UMPC), который за- нимает промежуточное положение между ноутбуком и КПК.

Современные UMPC имеют массу около 700 г, оснащены 7-дюймовым сенсорным дисплеем с разрешением 1 024 х 600 пиксе- лов, процессором с тактовой частотой 900 МГц, оперативной памя- тью объемом 512 Мбайт, жестким диском объемом более 40 Гбайт, а в отдельных конфигурациях — встроенными модулями GPS, Wi-Fi и Bluetooth.

Основной особенностью имиджевых ноутбуков является экс- клюзивный дизайн с применением дорогостоящих материалов, что ограничивает их массовое производство.

Остальные типы ноутбуков (кроме нетбуков) функционально незначительно отличаются друг от друга, имеют стильный дизайн и длительное время автономной работы. Все они снабжены оптически- ми приводами DVD, жесткими дисками объемом не менее 120 Мбайт, устройствами беспроводной связи, портами USB, имеют быстро- действие от 1,2 до 2,0 ГГц и более и массу 1,0... 2,5 кг. Большинство из них выпускается с широкоформатным экраном (15 или 17 дюй- мов) с разрешением 1 280 х 768 пикселов, модемом и сетевой кар- той.

Нетбук (Netbook) — минимизированный ноутбук с экраном 7... 12 дюймов — ориентирован для работы с Интернет и некоторы- ми офисными программами.

Наращивание аппаратных средств у всех ноутбуков осуществля- ется путем применения PCMCIA-карт (PC Card), для которых были определены три типа габаритных размеров: Type I, Type II и Type III. Карты имеют одинаковый размер в длину (85,6 мм) и ширину (54 мм)

и различаются толщиной: толщина I типа — 3,3 мм; II типа — 5 мм посередине и 3,3 мм по краям; PC Card III типа более толстые (10 мм) и не могут устанавливаться в разъем, предназначенный для первых двух типов карт. В картах реализована технология «горячего» под- ключения устройств, т. е. для подключения устройства не требуется выключать компьютер.

В настоящее время ноутбуки перестраиваются на новый стан- дарт ExpressCard, который стал логическим продолжением совер- шенствования возможностей PCMCIA-карт и увеличил за счет ис- пользования шины PCI Express скорость передачи данных пример- но в 1,5 раза.

Расширение номенклатуры устройств в формате ExpressCard происходит непрерывно. Уже существует множество адаптеров: видеографики, беспроводных сетей, цифровых телефонных стан- ций, внешних оптических накопителей и других аппаратных ком- понентов.

Эти устройства выпускаются с двумя типоразмерами карт: ExpressCard/54 и ExpressCard/34 (см. рис. 5.1).

Габаритные размеры обоих карт одинаковы по длине (75 мм) и толщине (5 мм), а ширина составляет соответственно 54 и 34 мм (знаменатель в обозначении карты — это ширина карты в миллимет- рах) . Конструкция ExpressCard позволяет подключать их в один ти- повой слот ноутбука.

Распространенные модели ноутбуков комплектуются широко- форматными 15-дюймовыми экранами с глянцевым покрытием, мультиформатными DVD-приводами, жестким дисководом, анало- говым модемом или сетевой картой, беспроводной связью, слотом ExpressCard, двумя или тремя портами USB и клавиатурой.

Как правило, ноутбуки имеют клавиатуру с 84... 86 клавишами; в качестве встроенных манипуляторов применяются трекбол, трек- пойнт — специальная гибкая клавиша, прогиб которой в ту или другую стороны пальцем перемещает курсор в нужном направле- нии, и наиболее чаще трекпад — небольшая сенсорная панель.

При помощи сенсорной панели можно пальцем перемещать курсор по экрану. Клавиши сенсорной панели используются для выбора и выполнения команд. Они соответствуют кнопкам обыч- ной двухкнопочной мыши. Планка сенсорной панели обозначена стрелками и служит для прокрутки изображения.

Для отображения режимов работы применяются светодиодные индикаторы:

индикатор режима работы;

индикатор включения радиоадаптера Wi-Fi;

индикатор состояния зарядки аккумулятора;

индикатор доступа к дисководам; индикатор Caps Lock; индикатор Num Lock;

индикатор упрощенного запуска (тихий режим).

При включении тихого режима уменьшается скорость враще- ния вентилятора процессора, так как в этом режиме процессор и графика работают с пониженной производительностью.

Системные платы у ноутбуков не стандартизованы (их унифика- ция обеспечивается производителем только в пределах одного мо- дельного ряда). В основном они комплектуются мобильными одноя- дерными и двухъядерными процессорами, изготовленными по техно- логии Intel Centrino и пришедшими на смену процессорам Pentium М. Большинство плат рассчитаны на установку двух модулей оператив- ной памяти типа DDR или DDR2 и подключение внешнего монитора.

Для расширения портов ввода-вывода и обеспечения быстрого сое- динения ноутбука со стационарным периферийным оборудованием иногда в офисах используют стыковочную станцию (док-станцию).

Большинство ноутбуков использует жесткие 2,5-дюймовые дис- ководы. В последнее время намечается тенденция их замены на твердотельную память SSD.

Эксплуатация ноутбуков связана с различного рода рисками пользователей, которые имеют физическую и информационную природу: кража компьютера, хищение и несанкционированное из- менение (удаление) данных.

Самый простой способ предотвратить хищение ноутбука — это прикрепить его к какому-нибудь тяжелому или крупному предмету (например, к рабочему столу), используя специальное устройство — замок Кенсингтона.

Замок представляет собой гибкий металлический трос с обыч- ным или кодовым замком. Защелка фиксируется на корпусе ком- пьютера, а трос надежно закрепляется к какому-нибудь предмету с помощью замка.

Прочность гибкого троса, изготавливаемого из высокопрочных сплавов, очень велика, поэтому без ключа (секретного кода) и ме-

таллорежущих инструментов устранить такую защиту практически невозможно.

Другой способ защиты ноутбука от злоумышленников — приме- нение датчиков движения и звуковой сигнализации с помощью РС- карт. Эти устройства при попытке переместить компьютер с места подают звуковой сигнал тревоги с уровнем 100... 110 дБ (для челове- ка болевой порог — около 130 дБ), который спугнет нарушителя. Оп- циально можно выбрать уровень срабатывания сигнализации и тип звукового сигнала. Кроме того, РС-карта в зависимости от настрой- ки может инициировать или удаление, или шифрование данных на жестком диске; для дополнительной защиты применяется мягкий кабель, повреждение которого также приводит к звучанию сирены.

Одной из разновидностей звуковой сигнализации является дис- танционная охрана на базе радиоканала. Передатчик размещается в сумке или прикрепляется к ноутбуку, а миниатюрный брелок- приемник находится у пользователя.

Корпоративная конфиденциальная информация требует более высоких гарантий безопасности, которые обеспечиваются в основ- ном аппаратно-программными методами легального доступа с при- менением оптического сканера отпечатков пальцев, иБВ-ключа и смарт-карты.

Достаточно простой и надежный способ идентификации пользо- вателя — использование сканера отпечатков пальцев (такой сканер отдельные модели ноутбуков имеют в своем составе). Опознавание человека происходит по папиллярным линиям одного или несколь- ких пальцев (отпечатки пальцев заранее вводятся в компьютер).

Так как все ноутбуки оснащаются иБВ-портами, еще проще ис- пользовать иБВ-ключи на основе флэш-памяти, хранящей коды до- ступа и ключи шифрования.

Смарт-карты имеют ограниченное применение, так как для их считывания необходимо наличие картридера.

Подделать отпечатки пальцев практически невозможно, смарт- карты и иБВ-ключи — очень трудно, но они могут быть потеряны или украдены.

<< | >>
Источник: В.Д.СИДОРОВ, Н.В.СТРУМП. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ. 2014

Еще по теме НОУТБУКИ:

  1. Деньги
  2. Затяжные совещания
  3. ПРИМЕРНЫЕ ЦЕНЫ НА НЕКОТОРЫЕ ТОВАРЫ И УСЛУГИ В США, ОТ…(и, как правило, выше)
  4. I. На что мы обречены при излишках веса
  5. «ЖЕЛАТЕЛЬНО» И «НЕОБХОДИМО»
  6. Напишите свое будущее
  7. ПОСЛЕСЛОВИЕ
  8. ЦЕЛИТЕЛЬНЫЕ ДАРЫ
  9. Универсальный журналист
  10. НА ЗАМЕТКУ
  11. Ваши удобства и работа
  12. Предисловие Дорин Верче