Hordozható számítógépek: Hol tartunk ma? | Mobil forradalom

Hordozható számítógépek: Hol tartunk ma? – TARTALOM

1. Hosszú akkumulátoros üzemidő, vagy nagy teljesítmény?
2. Trükkök, amelyek nélkül a hordozható számítógépek nem boldogulnának
3. Minél közelebb, minél kisebbre
4. Régebbi, de megfizethető

Hosszú akkumulátoros üzemidő, vagy nagy teljesítmény?

Amikor a hordozható számítógépek fejlődéséről szóló történetemben eljutottam a Toshiba T1100-ig (1985), teljesen tudatosan tettem, hogy nemcsak egy egész világot, hanem konkrétan egy egész galaxist ugrok át a különféle koncepciójú és felépítésű hordozható számítógépekből, amelyekhez főleg a használatuk szempontjából térnék vissza.

Egyszerűsítve a hordozható számítógépek fejlődése a méret, a tömeg, a teljesítmény, az akkumulátoros üzemidő, a használati ergonómia és a bővíthetőség közötti küzdelem – ezek egymással ellentétes paraméterek. A minél nagyobb teljesítményre való törekvés hozta létre a „desktop replacement” kategóriát, azaz az asztali gépet kiváltó notebookokat, amelyek nagyon nehezek voltak, és csak rövid ideig bírták akkumulátorról, mert nagy fogyasztású, erős komponenseket használtak. A minél hosszabb üzemidő iránti igény viszont takarékos, de gyenge gépekhez vezetett.

Csak idővel kezdtek kialakulni kompromisszumok, például a potenciálisan erős processzorok sokféle mély alvó állapottal, amelyek terhelés nélkül képesek erősen visszavenni az órajelüket. Ezeknél a technológiáknál nemcsak az számít, hogy a hardver támogassa őket: a varázslat az integráció a szoftverrel. Évekkel ezelőtt rendszereszközökkel kísérleteztem egy Pentium MMX 233 MHz-es processzorú notebook extrém alulfrekventálásával, és egészen 33 MHz-ig lementem – és még így is elég volt a teljesítmény a Office futtatásához. Az igazi áttörés azonban az volt, amikor a Windows képes lett dinamikusan figyelni a saját terhelését, és teljesen automatikusan, felhasználói beavatkozás nélkül szabályozni a processzor teljesítményét.

Trükkök, amelyek nélkül a hordozható számítógépek nem boldogulnának

Ennek eredményeként ma talán a hordozható számítógép legfejlettebb formája az ultrabook. Az extrém komponensintegrációnak köszönhetően nagyon kicsi alaplapot használ, a megnövekedett energiasűrűség miatt nagy kapacitású, mégis könnyű akkumulátorokat kap – és mivel a fogyasztását az aktuális terheléshez tudja igazítani, egyszerre kínál hosszú üzemidőt enyhe terhelés mellett, valamint ésszerű teljesítményt akkor is, ha például komoly számításokra vagy videós munkára van szükség.

Óriási pozitívum volt a processzor-architektúrák és a grafikus processzorok folyamatos fejlesztése is. A processzorgyártók arról híresek, hogy elemzik a szoftver futását, mely utasítások fordulnak elő gyakrabban és melyek ritkábban, majd úgy optimalizálják a következő generációt, hogy a gyakran használt utasításokat maximálisan gyorsítsák – akár a ritkábban használtak rovására. A processzorok olyan informatikai trükköket is tudnak, amelyek fekete mágiának tűnnek – például a dinamikus újrarendezést (dynamic reordering), amikor az utasításokat úgy pakolja át, hogy minél több végrehajtóegységet terheljen egyszerre – vagy az elágazásbecslést (branch prediction), amikor a processzor „megtippeli”, mi lesz egy kódban látott feltétel eredménye, és előre elkezdi feldolgozni az utasításokat azon az ágon, amelyről azt gondolja, hogy be fog következni.

Ma ehhez hozzájött a processzormagok felosztása nagy teljesítményű és energiatakarékos magokra: a nagy teljesítményűek minden kitalált gyorsítótrükköt bevetnek, míg az energiatakarékosak kicsik, takarékosak és egyszerűek, és főleg a háttérben futó folyamatokra valók, ahol kevésbé fontos a nyers erő, inkább az, hogy ne álljon le az egész. Ahhoz, hogy ez igazán jól működjön, a támogatást ismét közvetlenül az operációs rendszerbe kell beépíteni, hogy a feladatokat helyesen tudja szétosztani.

Minél közelebb, minél kisebbre

Egy másik óriási fejlesztés a grafika hardveres gyorsítása. A grafikai és videós munkák hatalmas számítási teljesítményt igényelnek, de abban különböznek a megszokott programoktól, hogy rengeteg ismétlődő műveletet tartalmaznak: a film képkockái képkockáról képkockára ugyanúgy dekódolódnak. Ha a chip tervezői tudják, mely algoritmusokat érdemes gyorsítani, a legbonyolultabb részeket közvetlenül hardverben tudják megvalósítani, így drasztikusan csökken a szükséges teljesítmény, és ezzel együtt az energiafogyasztás is. Ha valaha azon gondolkodtál, hogyan lehetséges, hogy egy nagy teljesítményigényű feladat túlterheli a számítógépet, miközben a telefon simán elbír a videófelvétellel és a lejátszással is, annak az az oka, hogy a telefonban erre specializált hardver dolgozik.

Az új gyorsítási kategória a TPU (Tensor Processing Unit) akcelerátor: ez egy mesterséges intelligenciára, videó- és audiófeldolgozásra, valamint kiterjesztett valóság támogatására szolgáló gyorsító. Ezekben a területekben közös, hogy gyorsítani kell a tenzorokkal (vektorokkal, mátrixokkal stb.) végzett műveleteket – és ha kell, ez az akcelerátor jelentősen fel tudja pörgetni a teljesítményt.

A modern hordozható elektronika belül nagyon egyszerűnek tűnik, mert a legtöbb funkció egyetlen chipbe van integrálva, amely egyesíti a processzor, a grafika, az adatátvitel és a perifériavezérlés funkcióit is. Ezt SoC-nak (System on a Chip) nevezik – lényegében egy teljes számítógép egyetlen tokba zsúfolva –, ami hatalmas energiát spórol az adatmozgatásnál, és lehetővé teszi az egyes részek gyorsítását-lassítását igény szerint. Ma már csak kevés komponens van ezen a chipen kívül: tipikusan a memória és az SSD-tárhely, egyes esetekben a vezeték nélküli modemek és hasonló alkatrészek.

Az Apple az új chipjeinél azt próbálja elérni, hogy egyetlen tokba integrálja az egész SoC-t és a hozzá tartozó memóriát is, így nagyon széles buszon tudja csatlakoztatni, ami jelentősen csökkenti az adatátviteli késleltetést. Ez ismét lehetővé teszi a potenciális teljesítmény növelését anélkül, hogy jelentős büntetést fizetnél a növekvő fogyasztás formájában – ami hordozható számítógépeknél és mobiloknál különösen fontos.

Régebbi, de megfizethető

Az integráció extrém növekedése lehetővé teszi, hogy hordozható eszközöket kevés számú komponensből építsenek, ami olcsóbbá és kompaktabbá teszi a gyártást, és víz ellen is jobban szigetelhetővé teszi a készüléket, mert a csökkenő fogyasztás miatt a hőt akár teljesen passzívan, a készülékházon keresztül is el lehet vezetni. Ha csodálkozol a legújabb termékek magas árán, tudd, hogy azokban benne vannak a kutatás-fejlesztés költségei is, amelyek az ilyen fejlett dizájnoknál óriásiak. Idővel azonban a régebbi chipet használó eszközök ára beesik, és nagyon olcsón is értékesíthetők, ami megmagyarázza a rendkívül széles ársávot a legmodernebb és a megfizethető termékek között.

Nagy kivételt jelentenek a hordozható munkaállomások és a gamer laptopok, amelyek dedikált grafikus chipeket használnak, kompromisszummentes teljesítményre vannak tervezve, és ehhez megfelelő hűtési megoldást is igényelnek. A csúcsmodellek igyekeznek lenyűgözni kiváló kijelzőkkel, magas frissítési frekvenciával, érintőpanelekkel, második képernyővel, látványos dizájnnal és további elemekkel, amelyek bonyolultabbá teszik ezeket a gépeket és meg is drágítják őket. 

A hétköznapi, irodai munkára szánt számítógépeket ma már akkora alapterületre is össze lehet nyomni, mint egy bankkártya, így a házuk térfogatának nagy része felhasználható akkumulátornak – vagy akár teljesen üresen is maradhat. Emiatt ma, talán jobban mint valaha, érdemes átgondolnod a valós igényeidet: ha csak egy alap gépet keresel filmekhez, netezéshez és irodai munkához, nagyon meg fogsz lepődni, milyen olcsó, mégis bőven megfelelő gépeket lehet találni!

A fejlett technológiáknak – például a dinamikus teljesítményszabályozásnak, az integrált SoC chipeknek és a specializált akcelerátoroknak – köszönhetően sikerült olyan eszközöket létrehozni, amelyek nemcsak erősek és takarékosak, hanem kompaktak és megfizethetőek is. A felhasználók számára ez szélesebb választékot jelent, és lehetőséget arra, hogy olyan eszközt találjanak, amely pontosan illik a konkrét igényekhez és a költségkerethez.