…Вынул ножик из кармана
АрхивПять лет назад многие считали, что достаточно увеличить частоту процессора, объем памяти и разрешение экрана карманных компьютеров, чтобы они стали идеальными мобильными устройствами и полностью вытеснили ноутбуки; реалисты сомневались, упоминая разные рыночные ниши, а оптимисты безоговорочно верили в прогресс.
Пять лет назад многие считали, что достаточно увеличить частоту процессора, объем памяти и разрешение экрана карманных компьютеров, чтобы они стали идеальными мобильными устройствами и полностью вытеснили ноутбуки; реалисты сомневались, упоминая разные рыночные ниши, а оптимисты безоговорочно верили в прогресс.
Время показало правоту сомневающихся: наращивать до бесконечности технические параметры не только невозможно, но и не нужно. Выяснилось, что разрешение матрицы 640x480 для карманного компьютера даже чрезмерно; несмотря на огромное количество безграмотных программистов, не умеющих оптимизировать код и даже не слыхавших о необходимости этого, современные объемы памяти пока превышают потребности пользователей; лишние 200 мАч аккумулятора гораздо важнее очередных 200 МГц процессора, который все равно не способен компенсировать неповоротливость операционной системы. Именно о современных процессорах для наладонных устройств мы сегодня и поговорим. Большого разнообразия на этом рынке не наблюдается, но все равно интересно рассмотреть имеющиеся решения, проанализировать их достоинства и недостатки, а также возможные перспективы индустрии. Сразу скажу, что речь пойдет только о чипах для КПК, коммуникаторов, смартфонов и т. п. — сотовые телефоны, MP3-плейеры и прочие специализированные устройства нужно рассматривать отдельно.
На этом рынке не так уж много игроков, и главным из них, без сомнения, можно назвать Intel с ее линейкой XScale PXA, которая в прошлом году доросла до цифрового индекса 27x (перед нею были 25x и 26x). Она состоит из моделей 270, 271 и 272. PXA 270 — это собственно процессор, а PXA 271 и 272 — решения с интегрированной памятью: PXA 271 оснащен 32 Мбайт синхронной Intel StrataFlash и таким же объемом SDRAM с низким энергопотреблением, PXA 272 — только 64 Мбайт Intel StrataFlash. Схемотехника и дизайн у них одинаковы, и, если не считать габаритов (13x13 мм у PXA 270 против 14x14 мм у 271 и 272), серьезных отличий у них нет. Судя по всему, Intel пытается продвигать на «ручном фронте» не процессор, но платформу для наладонных устройств, подобно Centrino для ноутбуков. Пока это у нее не особенно получается, а может, мы видим только первые шаги. В любом случае, производители закупают по большей части «чистый» PXA 270, предпочитая самостоятельно регулировать объем устанавливаемой памяти и выбирать ее производителя. Реже используется PXA 272 — например, на нем работают КПК Fujitsu Siemens Pocket LOOX 7xx, коммуникатор I-Mate JAM и некоторые GPS-навигаторы Garmin. PXA 271 популярности не обрел: устройства на нем чрезвычайно мало распространены, я, во всяком случае, ни одного не встречал.
Возможно, это связано с тем, что для бюджетных решений (а какие еще могут быть с таким объемом памяти?) производители предпочитают более дешевые альтернативы. Сравнить в лабораторных условиях производительность и энергопотребление PXA 270 и 272 не представляется возможным: для этого нужно, чтобы один производитель выпустил два совершенно идентичных устройства на двух разных чипах, что, как вы понимаете, невозможно. Тем не менее, сопоставляя КПК от разных разработчиков, можно понять, что если разница и есть, то она незначительна; никаких особенных выгод применение встроенной памяти Intel StrataFlash не дает, так что использование PXA 272 обусловлено скорее не технологическими, а экономическими причинами.
Процессоры PXA 27x могут регулировать частоту в диапазоне 104–624 МГц. Разумеется, не все: 624-мегагерцовые устанавливаются только в hi-end КПК, устройства же среднего класса и бюджетные довольствуются чипами с максимальными частотами 520, 416 или вообще 312 МГц. Многие производители предоставляют возможность потребителю вручную выставить частоту процессора (в пределах максимальной, обычно используется система minimum-standard-maximum-auto), хотя по большей части это не требуется — автоматическая система регулировки работает очень эффективно.
Энергопотребление процессоров PXA 27x гораздо ниже, чем у их предшественников, но все равно довольно высокое на максимальных частотах. Крейг Барретт, президент и исполнительный директор Intel, утверждал еще в прошлом году (и нет никаких оснований ему не верить), что компания готова выкатить гигагерцовые чипы семейства XScale, но они не нужны рынку: высокие частоты ведут к высокому энергопотреблению, а экономия второго гораздо важнее первого. На минимальных же частотах страдает производительность: только Palm OS 5.4 летает в Treo 650 на 312-МГц чипе PXA 270, для неповоротливой Windows Mobile этого совершенно недостаточно, и она начинает откровенно тормозить. Таким образом, оптимальными кажутся варианты 416 и 520 МГц.
Но выпускать бюджетные наладонники, смартфоны и коммуникаторы все-таки необходимо, и на этом поле серьезную конкуренцию Intel составляют Samsung и Texas Instruments. Собственно, еще есть Motorola, которая представила свой DragonBall MX1 в те времена, когда Intel готовила первую линейку XScale на смену StrongARM, а Palm OS переезжала на платформу ARM. Он стал первым сертифицированным для Palm OS 5 процессором и считался наиболее вероятным кандидатом в фавориты самой Palm для использования в своих устройствах. Но, как мы знаем, Tungsten T оснастили Texas Instruments OMAP 1410, а затем Palm перешла на Intel XScale. В результате дружба у процессоров семейства DragonBall i.MX с наладонниками не сложилась, и их стали устанавливать в промышленные терминалы, игровые приставки, GPS-навигаторы, мобильные видеоплейеры и т. д. Texas Instruments на рынке КПК повезло больше, чем Motorola: на ее процессорах OMAP и OMAP 2 работали полдесятка наладонников от Palm, некоторые модели iPAQ, QTek’и и прочие. Сегодня они тоже активно используются в коммуникационном бизнесе: две модели, представленные в начале прошлого года, — OMAP 2410 и 2420, — установлены во многих смартфонах и сотовых телефонах, а кроме того, в большом количестве специализированных устройств.
Процессоры Samsung, вопреки расхожему мнению, не «взялись из ниоткуда», а разрабатываются корейцами уже несколько лет. 66-мегагерцовый S3C44B0X, понятное дело, для современных КПК не очень-то подходит, но S3C2410X и его доработанная модификация S3C2410A еще два года назад привлекли пристальное внимание производителей. В прошлом году сразу несколько компаний, в том числе Acer и Hewlett-Packard, выпустили наладонники на этом чипе. S3C2410A на ядре ARM920T представлен в двух модификациях: 200 и 266 МГц. Он рассчитан на КПК нижнего ценового диапазона, электронные книжки, GPS-приемники и подобные устройства. В отличие от процессоров Intel XScale, Samsung S3C2410A не оснащен системой автоматической регулировки частоты, но для бюджетного устройства это и не очень нужно — чипы демонстрируют, как видно из таблицы, отличную производительность при относительно малом энергопотреблении.
Итак, сегодня на рынке КПК на Windows Mobile фактически присутствуют только два игрока: Intel и Samsung. Их конкурирующие процессоры мы и сравним. Хотелось бы протестировать для чистоты картины и более слабые процессоры PXA 270, например с частотой 312 МГц, но единственный доступный нам на сегодняшний день КПК на этом чипе — Treo 650, а он работает на Palm OS, которая и так показывает производительность, до которой Windows Mobile еще не скоро дорастет, так что тест был бы некорректным.
Я не раз писал, что время замены одного слова на другое в текстовом документе и пары цифр на другую пару в электронной таблице не самый объективный и чистый показатель производительности, но тут как с демократией — лучше пока еще никто ничего не придумал. На всякий случай предупреждаю, что буквально понимать результаты не надо: многое зависит от прочих комплектующих (например, памяти); кроме того, каждый производитель каким-то образом может модифицировать операционную систему. Хотя считается, что она одна и та же — Windows Mobile 2003 (SE), — на самом деле два устройства одного производителя с процессорами 416 и 624 МГц на одной ОС могут показывать почти идентичные результаты; реальный факт, дело в разрешении матрицы и оптимизации ОС. Тем не менее, этот тест позволяет с определенной точностью оценить производительность системы и сделать некоторые выводы, чем мы сейчас и займемся.
Во-первых, Samsung S3C2410 действительно показывает более высокую производительность, чем Intel XScale PXA 270 (и уж тем более 255) с выставленными низкими частотами. Апостериори могу сообщить, что 266-МГц процессор в Acer n30-B без проблем справляется с возложенной на него работой. Он действительно, по ощущениям, работает даже чуть быстрее Fujitsu Siemens Pocket LOOX 420 и I-Mate JAM. Становится ясно, почему производители предпочитают использовать его, а не PXA 271.
Во-вторых, разница в 66 МГц у корейских процессоров гораздо важнее разницы в 104 МГц у процессоров Intel. iPAQ rz1710 даже «на глаз» работает медленнее Acer n30-B, тогда как различия между Pocket LOOX 720 и Axim X50V практически незаметны.
В-третьих, не надо зацикливаться на процессоре. Видеоподсистема очень интенсивно разряжает аккумулятор и вдобавок снижает скорость работы КПК. Это не так заметно при подобном тестировании, зато отчетливо видно при непосредственной работе с устройствами: при всех своих достоинствах корейский процессор пока не в состоянии поддерживать VGA-разрешение, а мощный PXA 270 с этим еле-еле справляется (тут вне конкуренции Dell Axim X50V, оборудованный видеоускорителем Intel 2700G; но, к сожалению, у него кошмарное время автономной работы, которое сводит на нет все его достоинства). Теоретически эта работа должна быть по плечу 400-МГц S3C2440, но проверить сие мы не можем: таких аппаратов пока нет, хотя Hewlett-Packard, например, выпустила на этом чипе iPAQ rx3715. Также что-то не видать S3C24A0, который по сути все тот же S3C2410, но с аппаратным декодером MPEG4.
Со временем автономной работы у чипов Intel дела обстоят чуть лучше, чем у Samsung (только за счет лишних 100–200 мАч такой прирост достигнут быть не может). Это явная заслуга системы автоматического управления питанием процессоров семейства PXA. Серьезной разницы нет, но отчетливо видно, что при отсутствии нагрузки они снижают частоту до минимума, и это не может не сказаться положительно на энергопотреблении (отметьте почти идентичные результаты в тесте автопрокрутки — iSilo очень сильно нагружает процессор, и он все время пытается работать в максимальном режиме). Мне, к сожалению, не довелось потестировать iPAQ rx3715, который работает на 400-мегагерцовом S3C2440; но, судя по тем данным, которые у меня есть, с производительностью у него полный порядок, а вот временем автономной работы он не блещет. Впрочем, может быть, виноват не прожорливый процессор, а недостаточно емкая батарея, так что я бы поостерегся делать какие-либо выводы.
Сегодня Intel является признанным лидером на рынке процессоров для карманных компьютеров. Компания с толком распорядилась ресурсами DEC после покупки StrongARM: сейчас производители мощных КПК с VGA-матрицами просто не имеют альтернативы PXA 270, тем более что в комплект к нему можно установить графический акселератор 2700G от той же Intel, который заметно влияет на качество и скорость прорисовки 2D- и 3D-изображения. Тем не менее, ее процессоры отнюдь не идеальны, а главное — компания не может просто развивать линейку, наращивая мегагерцы; все гораздо сложнее. Нижний сегмент уже отвоеван конкурентами в лице Texas Instruments и Samsung, чьи недорогие процессоры обеспечивают для бюджетных устройств лучшее соотношение производительность/энергопотребление. К тому же корейцы ведут наступление на средний и верхний сектора рынка, предлагая чипы с частотами уже до 533 МГц.
Главным достоинством линейки PXA 270 по сравнению с ее предшественниками сама Intel считает отнюдь не повысившееся количество мегагерц, а пониженное энергопотребление в сочетании с качественной системой автоматического управления частотой. Видимо, до тех пор, пока топливные (или другие альтернативные) элементы питания не станут массовым продуктом, именно на этом поле и будут разворачиваться основные сражения.
