Размер имеет значение

ManderX, Константин Федоров

Спецвыпуск Xakep, номер #038, стр. 038-100-1

(forother@fromru.com), (www.penreader.com)

КПК - наглядная тенденция к миниатюризации

Каждый день в нашу жизнь вторгаются все новые и новые понятия - CF-Card, Wi-Fi и т.п. Что ждет нас в будущем, если мы уже сейчас не представляем жизнь без мобильников, КПК, GPS-устройств, цифровиков и т.д. Предугадать это довольно сложно, но одно известно точно - будущее за миниатюрностью!

Таксофоны превратились в сотовые телефоны, громоздкие компы и ноутбуки в КПК, видеокамеры и фотоаппараты стали цифровыми, Flash память становится дешевле и популярнее. Взять хотя бы PocketPC, как наиболее мобильное и функциональное устройство. В нем представлены все самые последние технологии мобилизации!

Процессоры

Как известно, в КПК нет понятия "материнская плата" или "звуковая плата" - там все на одной плате. Можно сказать, что процессор выполняет еще и роль материнской платы. Сейчас для PocketPC лидирующим процессором является интеловский XScale PXA255. Ядро процессора производит организация ARM, которая занимается разработкой ядер RISC-процессоров. А Intel просто купил лицензию на использование архитектуры и делает свои чипы. Преимущества ARM в том, что это RISC-архитектура, которая позволяет иметь процессор с кристаллом меньшей площади для получения аналогичной CISC-процессорам производительности. Это значит, такой процессор будет потреблять меньше энергии. А значит, потребуется меньшая батарея, и вес устройства уменьшится (батарея составляет основной вес КПК).

Технологический процесс изготовления чипов совершенствуется, и на одном квадратном миллиметре пластины размещают все больше и больше транзисторов. При этом энергопотребление падает, и допустимая частота работы растет, так как сила тока, нужная для работы маленького транзистора, меньше, чем сила тока, необходимая для большого транзистора. Соответственно, потребляемая всей схемой мощность падает при миниатюризации отдельных компонентов. Растет и скорость - транзисторы меньшей площади могут переключаться быстрее.

В CISC-процессорах (таких как Pentium) большое количество площади кристалла расходуется на декодирование команд и разложение их на более простые, которые уже выполняет ядро. В RISC-процессорах (в частности, ARM) есть упрощенный набор команд фиксированной длины, на декодирование которых тратится минимум усилий.

Что касается процессоров XScale, используется высокая степень интеграции - на кристалле процессора уже есть контроллеры памяти (оперативной и Flash), LCD, портов ввода-вывода. Это позволяет делать устройства очень компактными. На плате, кроме процессора, остается разместить память, несколько мелких вспомогательных схем и все!

В перспективе, скорее всего, появятся устройства форм-фактора PocketPC, базирующиеся на архитектуре, отличной от ARM. Сейчас активно действует AMD, разрабатывая процессоры для мобильных устройств на x86 архитектуре. Теоретический плюс использования процессоров на этой архитектуре в КПК в том, что код будет более компактным (код на языке высокого уровня, скомпилированный для ARM-процессора, обычно занимает больше места, чем для x86).