14.1 Общие сведения
Портативный персональный компьютер (переносной компьютер) – персональный компьютер, который имеет небольшие габаритные размеры и вес (до 4 кг), что совмещает в себе как внутренние элементы системного блока, так и устройства ввода/вывода. Портативные компьютеры оснащены элементами автономного питания. Они различаются как габаритами, весом, производительностью, так и операционными системами.
Ноутбук (англ. notebook – записная книжка) - портативный микрокомпьютер, внешнее и внутреннее устройства которого выполнены в одном корпусе, весом от 1 до 4 кг. Электропитание ноутбука осуществляется с помощью аккумуляторных батарей или по сети.
Ноутбуки поставляются жидкокристаллическим дисплеем, энергонезависимой памятью, накопителями на твердом и гибком магнитных дисках, CD-ROM дисководом, иногда модемом, а также средствами соединения с внешними устройствами. Ноутбуки выпускаются многими фирмами в широком спектре моделей, многие из которых имеют конфигурацию и характеристики, которые не уступают настольным ПК.
Ведущие мировые производители – компании IBM, Apple, Compaq, Dell, Toshiba. Деление ноутбуков на классы проводится по следующим признакам: качество и размер монитора; тип микропроцессора, объем оперативной и дисковой памяти, мощность аккумуляторов; тип встроенного дисковода, наличие модема; масса-габаритные характеристики.
По масса-габаритным параметрам ноутбуки делятся на несколько групп: среднеформатные, тонкие (Slim), сверхтонкие (Ultraslim). Как правило, ноутбуки имеют средства доступа в Интернет, включая интегрированные сетевые адаптеры, модемы, беспроводные решения. Основным недостатком ноутбуков есть их относительно невысокая производительность.
14.2 Структурные компоненты ноутбука
14.2.1 Корпус ноутбука.
В ноутбуке все укомплектовано в единый корпус (рис. 14.1), который раскладывается на две части. Самая тонкая часть имеет в себе жидкокристаллический монитор. Он представлен в виде матрицы, за которой располагаются шлейфы. По данным шлейфам, изображения выводится на матрицу, а матрица – это и есть ваш монитор.
Рисунок 14.1 – Внешний вид ноутбука
Существует несколько видов ЖК-экранов для ноутбука – глянцевый и матовый. У каждого из них, есть свои плюсы и недостатки. Глянцевый экран (в отличии от матового) использует оптическое покрытие для уменьшения рассеяния света вокруг экрана. Также, глянец имеет более яркие цвета и может похвастаться четким изображением в отличии от матовой поверхности. Однако с эргономичной точки зрения, матовый экран есть более приемлемым.
Также, в данной части корпуса в зависимости от модели ноутбука, могут располагаться микрофон, web-камера, инвертор (отвечает за подсвечивания матрицы), а также антенны модулей Bluetooth и WI-FI (рис.14.2).
Рисунок 14.2 – Расположение разъемов на корпусе ноутбука
На второй части корпуса, вы можете наблюдать клавиатуру, кнопку включения компьютера, световые индикаторы (если такие есть), тачпад (альтернатива обычной мыши), динамики, дисковод, разные интерфейсы (USB, зарядка аккумулятора, разъем под micro-SD, выходы для наушников и микрофона, HDMI, VGA).
Адаптер для подключения к локальной сети имеющийся в любом ноутбуке. В подавляющем большинстве это Ethernet 10/100, однако сегодня оборудованные Ethernet-картами, которые поддерживают скорость соединения 1 Гбит/с.
Корпус как правило выполнен из крепкого пластика. Изнутри покрытый металлической фольгой, которая надежно защищает всю электронику, от внешних электромагнитных полей.
14.2.2 Координатные устройства и клавиатура.
В современных ноутбуках встречается два вида координатных устройств: сенсорная панель Touchpad и мини-джойстик Trackpoint. Некоторые производители устанавливают в ноутбуки оба этих устройства, предоставляя пользователю возможность работать с тем устройством, с которым ему в определенный момент удобнее.
В большинстве случаев в ноутбуки устанавливаются сенсорные панели. Некоторые производители прибавляют до двум имеющимся «мышиным» кнопкам дополнительные средства управления.
Основа работы Touchpad – это измерения емкости пальца. Емкостные сенсоры, которые расположены вдоль вертикальных и горизонтальных осей Touchpad (рис.14.3 а), позволяют определить точное положение пальца. Все дело в площади руководящих предметов.
Рисунок 14.3 – Touchpad и клавиатура ноутбука
Клавиатура в ноутбуке, также выполненная не как обычная и всем знакомая из системного блока персональном компьютере. В портативном компьютере – она полностью цельная (рис.14.3 б). То есть, если на обычной клавиатуре, можно поменять клавиши, то на ноутбуке придет покупать полностью новую. Также от нее идут шлейфы, которые соединяют ее с аппаратной частью.
14.2.3 Внутреннее строение ноутбука
После снятия фронтальной крышки, можно будет оказать там, вот это (рис.14.4):
Рисунок 14.4 – Вид ноутбука со снятой крышкой
Оперативная память.
Как известно, оперативная память нужна для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения разных задач. Несмотря на довольно миниатюрные размеры оперативной платы в ноутбуке, она ничем не уступает по показателям компоненту из настольного компьютера. Именно оперативная память имеет очень большое влияние на производительность системы.
В современных ноутбуках используются такие типы памяти – DDR2 SO DIMM и DDR3 SO DIMM. Это две разновидности обычного ОЗУ DDR SDRAM, но приписка «SO DIMM», повествует о том, что это уменьшенная их копия (именно для ноутбука). Все чаще на рынке продаж можно встретить DDR3 SO DIMM.
Оптический привод ноутбука.
Свою компактность, он получил благодаря отсутствия механического выдвижного лотка (механика занимает довольно большое пространство). По сути это обычный DVD привод (рис. 14.5), хотя дорогие модели ноутбуков комплектуют Blu-Ray приводом.
Рисунок 14.5 – Повод гибких дисков ноутбука
Система охлаждения ноутбука.
Вентилятор по медным трубкам затягивает холодный воздух. Воздух поступает из-под ноутбука и проходит к горячим составляющим, охлаждая последние (рис. 14.6).
Рисунок 14.6 – Иллюстрация системы охлаждения ноутбука
Центральный процессор.
Основные отличия мобильных процессоров от настольных заключаются в том, что чипы для ноутбуков выполнены в другом форм-факторе, который позволяет устанавливать их в корпусы меньших размеров, владеют более низким энергопотреблением и дополнительными функциями оптимизации потребления энергии как самым процессором, так и другими компонентами системы.
Например, технологии Intel Speedstep и AMD Powernow позволяют выбирать режим работы, которая предусматривает искусственное снижение тактовой частоты процессора, и, как следствие, увеличение времени автономной работы.
В мире существуют два лидирующих производителя-конкурента процессоров для ПК и ноутбуков: Intel и AMD. У каждой из данных фирм существуют свои почитатели и противники. В последнее время, Intel начал вырывать лидерство в AMD.
Видеоадаптер.
Видеоадаптер (рис.14.7) может быть двух видов: встроенным в чипсет (такой еще называют «интегрированным») или же в виде съемных микросхем («дискретный»). Лучшим полагает «дискретная» видеокарта, потому что при необходимости или же, ее непригодности, возможная замена на новую без замены материнской платы. Производители: AMD и Nvidia.
Рисунок 14.7 – Видеокарта для ноутбука
Винчестер (жесткий диск).
Жесткий диск (рис. 14.8) для ноутбуков имеет стандартные габаритные показатели и широкий диапазон емкости. На жестком диске записанные все пользовательские данные и программы. Это компонент, который легко заменяет.
Жесткие диски для ноутбуков практически не отличаются от тех, что используются в стационарных системах. Однако некоторые отличия присутствующие:
- форм-фактор накопителя: наиболее распространенный размер – 2,5. Кроме того, такой жесткий диск значительно тоньше винчестеров для настольных компьютеров. Существуют и совсем миниатюрные версии шириной всього 1,8. Обычно они устанавливаются в «тонкие и легкие», а также ультрапортативные ноутбуки, для которых размеры компонентов особенно критические;
- меньшая производительность: скорость вращения шпинделя составляет 4200 или 5400 об/мин, тогда как в обычных она достигает 7200 об/мин. Это сделано с целью снижения стоимости, энергопотребление и размеров винчестеров. Запись на такие жесткие диски и чтение из них происходит медленнее;
- меньшая емкость – и это плата за уменьшения их габаритов.
Мобильные винчестеры подключаются к системной плате через такой же интерфейс, как их настольные аналоги. Выбор интерфейса жесткого диска – задача производителя ноутбука. Лишь в случае замены вам необходимо знать, который новый жесткий диск покупать. Различие в производительности при использовании того или другого интерфейса практически незаметная, поэтому при выборе ноутбука не следует особенно волноваться о том, каком винчестере установленный внутри: IDE или SATA. Почти все ноутбуки, которые выпускаются сегодня, используют интерфейс SATA для подключения к жесткому диску.
- повышенная стойкость к ударам;
- увеличенный объем буфера данных.
Рисунок 14.8 – Жесткий диск для ноутбука
Материнская плата.
Материнская плата объединяет все функциональные компоненты компьютера. Материнские платы также бывают разными, но чем мощнее комплектация ноутбука, тем лучше она должна быть.
Рисунок 14.9 – Материнская плата для ноутбука
Аккумулятор
Внутри батареи (рис. 14.10) довольно сложная система, благодаря которой аккумулятор контролирует температуру, количество циклов заряда-разряда, напряжение. При эксплуатации ноутбука, не следует постоянно работать за ним от сети, необходимо проводить, так называемый, цикл полного заряда и разряда.
Наиболее распространенным источником автономной работы в ноутбуках являются Lition батареи. Они очень боятся жары и поэтому старайтесь избегать высоких температур.
Рисунок 14.10 – Аккумулятор портативного компьютера
Благодаря электронной схеме современный аккумулятор не требователен к условиям эксплуатации. Емкость аккумулятора измеряется в ватт-час. Реальное время работы аккумулятора зависит от условий работы ноутбука: яркости, характера выполняемых задач. При чтении текста или просмотра рисунков портативный ноутбук способен работать почти в два раза дольше, чем при просмотре фильма или игре.
14.3 Классификация ноутбуков
14.3.1 Классификация по размерам диагонали дисплея.
По этому признаку выделяют такие типы:
- 17 дюймов и более - Desktop Replacement
- 14-16 дюймов - массовые ноутбуки
- 11-13,3 дюйма - субноутбуки
- 7-12,1 дюйма - нетбуки.
- 7 дюймов и меньше выделяют в специальную категорию Handheld PC.
Desktop Replacement (рис.14.11). Габариты и вес таких портативных компьютеров довольно значительные, что делает их неудобными в переноске. Однако относительно большой размер дисплея обеспечивает более комфортную работу, корпус устройства позволяет установить мощные компоненты и обеспечить им достаточное охлаждение.
Рисунок 14.11 - Desktop Replacement
Массовые ноутбуки не имеют специального названия. Они имеют приемлемые габариты и весом при сохранении достойного уровня производительности.
Субноутбуки Такие ноутбуки отличаются малыми габаритами и весом, однако маленький размер экрана снижает удобство работы с таким устройством. Размеры субноутбуков (рис.14.12) не позволяют установить мощные компоненты, поскольку возникают проблемы с охлаждением, поэтому у них часто применяют мобильные процессоры со сниженным энергопотреблением.
Рисунок 14.12 - Субноутбук
Нетбуки (рис.14.13) ориентированные на просмотр веб-страниц, работу с электронной почтой и офисными программами. Малый размер экрана, небольшая клавиатура и низкая производительность подобных устройств компенсируется воздержанной ценой и относительно большим временем автономной работы. Габариты обычно не позволяют установить в нетбук дисковод оптических дисков, однако Wi-Fi- адаптер является обязательным компонентом.
Рисунок 14.13 - Нетбук
14.3.2 Классификация по назначению и техническим характеристикам устройства.
По этим показателям можно выделить такие категории ноутбуков:
- Бюджетные ноутбуки
- Ноутбуки среднего класса
- Бизнес-ноутбуки
- Мультимедийные ноутбуки
- Игровые ноутбуки
- Мобильная рабочая станция
- Имиджевые ноутбуки
- Защищенные ноутбуки
- Ноутбуки с сенсорным дисплеем
Бюджетные ноутбуки – ноутбуки с низкой ценой и ограниченными возможностями. Имеют небольшое время автономной работы. Диагональ экрана бюджетного ноутбука обычно 14-15 дюйма, хотя ряд производителей предлагает модели с диагональю 17". Особую позицию в ряде бюджетных ноутбуков занимают нетбуки с диагональю экрана 7 – 10,2 дюйма.
Ноутбуки среднего класса – самая большая и довольно размытая категория ноутбуков. Диагональ экрана такого устройства может быть разной. Ноутбуки данной категории не имеют чрезвычайной производительности. Корпус таких портативных компьютеров, как правило, выполненный из пластика. Производители, как правило, относят модели среднего класса к офисным, иногда такие портативные компьютеры позиционируются как "мультимедийные ноутбуки эконом-класса" или даже как "игровой ноутбук эконом-класса" (в этом случае в ноутбуке установленная видеокарта среднего уровня и недорогой процессор). Большую часть ноутбуков категории Desktop Replacement также можно отнести к ноутбукам среднего класса.
Бизнес-Ноутбуки аналогичны ноутбукам среднего класса и отличаются от них в основном строгим и лаконичным дизайном, а также применением более дорогих материалов. Бизнес-Ноутбуки довольно часто относят к категории субноутбуков, реже – к категории Desktop Replacement.
Мультимедийные ноутбуки – ноутбуки с видеокартами и процессорами среднего класса, который позволяет использовать ноутбук практически в любых целях, в том числе и для большинства компьютерных игр. Размер диагонали экрана мультимедийных ноутбуков 15 – 17 дюймов. Простые мультимедийные ноутбуки практически не отличаются от ноутбуков среднего класса.
Игровые ноутбуки предназначены для компьютерных игр. Основное отличие игрового ноутбука (рис.14.14) – продуктивный процессор и мощная видеокарта. Некоторые производители предлагают ноутбуки из двумя графическими адаптерами, которые работают в режиме SLI/Crossfire. Чаще всего игровые ноутбуки имеют агрессивный дизайн, такие модели можно отнести к классу имиджевых ноутбуков.
Рисунок 14.14 - Внешний вид игрового ноутбука
Имиджевые ноутбуки выделяются среди других ярким дизайном. Для изготовления корпусов имиджевых ноутбуков (рис.14.15) часто применяются такие материалы как сталь, алюминий, карбон и другие необыкновенные материалы. Типичный имиджевый ноутбук относится к классу субноутбуков. К классу имиджевых ноутбуков иногда относят некоторые модели игровых и бизнес-ноутбуков.
Рисунок 14.15 - Представитель имиджевого ноутбука
Защищенные ноутбуки («внедорожники») предназначенные для работы в экстремальных условиях. Они имеют повышенную стойкость к вибрации, ударам, чрезмерной влажности, агрессивных химических сред, могут работать при экстремальных температурах. Производители предлагают модели с разными классами защиты. Широкому распространению защищенных ноутбуков (рис.14.16) препятствует их высокая цена и большой вес.
Рисунок 14.16 - Представитель защищенного ноутбука
Ноутбуки с сенсорным экраном представляют собой гибрид планшетного ПК и ноутбука, поэтому такие компьютеры также называют планшетными ноутбуками, или ноутбуками-трансформерами (рис.14.17). От планшетных ПК им достался сенсорный экран, а от ноутбука корпус с полноценной клавиатурой. Как правило дисплей на таких ноутбуках сделан поворотным, что значительно расширяет функциональность пристрою и позволяет использовать его как в качестве ноутбука, так и в качестве полноценного планшетного компьютера. Диагональ экрана планшетных ноутбуков обычно не превышает 15 дюймов, производительность довольно средняя. Эти особенности связанные с высокой стоимостью и относительно большим энергопотреблением сенсорных панелей.
Рисунок 14.17 - Ноутбук-трансформер
