Экскурс в историю: ноутбуки, или Воплощение мечты Алана Кея

АрхивПлатформа

В 1968 году сотрудник американского исследовательского центра Xerox Алан Кей выступил с идеей портативной вычислительной машины размером с блокнот, которая хранила бы всю необходимую пользователю информацию, обладала плоским экраном и умела бы работать автономно.

1968 год можно назвать историческим для компьютерной индустрии. Именно тогда была основана корпорация Intel, начавшая свой жизненный путь с разработки микропроцессора Intel 4004. Именно тогда сотрудник американского исследовательского центра Xerox Palo Alto Research Center Алан Кей попытался «изобрести будущее»: он представил компьютерному сообществу идею переносной вычислительной машины, которая должна была бы иметь размеры блокнота, хранить на внутренних носителях всю необходимую пользователю информацию, обладать плоским и тонким экраном и уметь работать в беспроводных сетях будущего.

Dynabook (именно так назвал свое детище Алан Кей) должен быть доступным для любого человека, имеющего потребность в подобной вычислительной машине. Благодаря сильному ускорению темпа технического прогресса в конце прошлого века, этот проект, казавшийся фантастическим в эпоху мейнфреймов, был реализован еще при жизни его автора.

Алана Кея можно назвать одним из самых креативных изобретателей и первопроходцев компьютерного мира. Именно ему принадлежит авторство первой в мире клиент-серверной системы, лазерного принтера, многооконного графического интерфейса и технологии Ethernet. Сейчас, работая над этой статьей на ноутбуке, я испытываю чувство огромного уважения к человеку, который является «отцом» всех современных портативных компьютеров.

Начало большого пути

В 1979 году публике был представлен Grid Compass – устройство, которое сегодня называют «дорожным» компьютером. Фактически, это был первый в мире ноутбук, а его создатель, Уильям Могридж, стал первым человеком, попытавшимся воплотить идеи Алана Кея в конечном продукте настолько точно, насколько позволяли технологии того времени.

Grid Compass был создан по заказу NASA и оказался настолько удачной разработкой, что им в начале 80-х годов прошлого столетия оснащались «космические челноки». Внутри компьютера находилось запоминающее устройство на цилиндрических магнитных дисках, имевшее емкость 340 килобайт (огромную для того времени). Корпус устройства выполнялся из сплава магния, дисплей, представлявший из себя откидную крышку, был электролюминисцентным. Сердцем Grid Compass служил процессор Intel 8086, работавший на тактовой частоте 8 мегагерц. Интересен факт оснащения данной вычислительной машины модемом на 1200 бод/c. Grid Compass весил в пять раз меньше любой другой машины, обладавшей аналогичной производительностью, но не имел автономного питания и стоил около восьми тысяч долларов.

В одном из интервью Вильям Могридж так сказал о своем детище: «Он идеально подходил военным – очень прочный и такой страшный, что отпугнул бы любого противника».

Первый коммерческий мобильный компьютер

Несмотря на конструктивную преемственность идеи Алана Кея, Grid Compass нельзя было назвать полноценным ноутбуком по той простой причине, что он не предоставлял пользователю возможность автономной работы. Первый же по-настоящему мобильный компьютер, спроектированный Адамом Осборном специально для работы в поездках, был представлен в 1981 году и носил название Osborne 1 (Адам нарек творение собственной фамилией).

Адам Осборн, успевший стать известным инженером благодаря своему активному участию в разработке первого микропроцессора Intel 4004, основал компанию Osborne Computer Corporation и начал активно продвигать свое детище на массовый компьютерный рынок, благо для успеха было сделано все возможное.

Osborne 1 поставлялся с предустановленной операционной системой Osborne System One и набором программного обеспечения: текстовым процессором WordStar, редактором электронных таблиц SuperCalc, системой управления базами данных dBase II и двумя версиями языка программирования BASIC. Портативный компьютер имел автономную систему питания, весил одиннадцать килограммов и предлагался потенциальным покупателям за 1800 долларов.

Сердцем машины служил процессор Zilog Z80, работавший на тактовой частоте 4 мегагерца. Osborne 1 оснащался 64 килобайтами оперативной памяти, последовательным и параллельным портами. Встроенный монохромный ЭЛТ-дисплей поддерживал только текстовый режим, отображая при работе 24 строки по 52 символа в каждой. Размер экрана равнялся пяти дюймам, что было обусловлено технологической невозможностью обеспечить автономную работу для дисплеев больших размеров. Дисковая система компьютера состояла из двух «флопповодов», позволявших работать с пятидюймовыми дискетами емкостью 91 или 182 килобайта (для дисков удвоенной плотности). Под каждым из накопителей располагался отсек, предназначенный для установки дополнительных устройств, например модема.

В сложенном состоянии Osborne 1 можно было принять за небольшой чемоданчик. Корпус компьютера был компактным, клавиатура, оснащенная 69 клавишами, – откидной.

Спрос на первые ноутбуки оказался настолько высок, что компания Адама Осборна стала самой быстрорастущей в Силиконовой Долине. Благодаря уникальным потребительским и техническим характеристикам машины, Osborne Computer Corporation продавала до десяти тысяч экземпляров Osborne 1 ежемесячно. Однако успех не бывает вечным. Руководство компании решило анонсировать новые модели на несколько месяцев раньше срока их реального выхода. Продажи Osborne 1 упали, фирма не смогла выбраться из финансового кризиса и прекратила свое существование.

Необходимо отметить, что впоследствии Compaq, IBM и другие производители компьютерной техники во многом повторяли удачную конструкцию Адама Осборна.

Дальнейшее развитие

В период с 1982 по 1986 год различными производителями компьютерной техники было разработано огромное количество вычислительных машин, развивающих идеи, представленные в Grid Compass и Osborne 1.

В 1982 году компания Epson выпустила первый в мире ноутбук, оснащенный ЖК-дисплеем. Epson HX-20 являлся двупроцессорной системой (Hitachi 6301), весил немногим более полутора килограммов, имел последовательный порт и встроенный ленточный накопитель. Монохромный ЖК-дисплей отображал четыре строки текста по 20 символов в каждой. В ПЗУ Epson HX-20 был записан Microsoft BASIC.

В марте 1983 года в продаже появился Compaq Portable, архитектурно базировавшийся на процессоре Intel 8088 (5 МГц). Он был оснащен двумя НГМД, монохромным девятидюймовым экраном, и работал под управлением операционной системы MS-DOS. Корпус Compaq Portable имел форму чемодана, клавиатура, как и у Osborne 1, являлась крышкой передней панели.

В январе 1984 года компанией Commodore Computes был разработан первый ноутбук, оснащенный цветным экраном. Commodore SX-64 имел форму чемодана, весил около восьми килограммов и стоил 1000 долларов. Машина выглядела очень впечатляюще для своего времени: пятидюймовый цветной экран, поддерживающий в графическом режиме разрешение 320х200 точек; интерфейсы S-Video и RCA; трехканальный звуковой контроллер и два порта для подключения игровых манипуляторов – все это могло сделать Commodore SX-64 очень продаваемой моделью, если бы присутствовала совместимость с архитектурой IBM PC, стремительно развивавшейся в то время.

В 1986 году компания IBM представила публике свой первый лэптоп, построенный на базе процессора Intel – IBM Convertible PC. Масса этой машины составляла пять с половиной килограммов, она имела пятимегагерцевый процессор Intel 8088 и достаточно большой для своего времени объем оперативной памяти - 256 килобайт. Дисковая система этого ноутбука состояла из двух трехдюймовых «флопповодов» емкостью 720 килобайт. Компьютер работал под управлением PC-DOS версии 3.2, имел автономное питание и ЖК-дисплей с разрешением 640x200 точек. Никаких портов ввода-вывода или встроенных устройств предусмотрено не было - все они подключались к специальному адаптеру, который, в свою очередь, соединялся с разъемом системной шины на задней стенке ноутбука. Экран этого компьютера можно было отсоединить, что весьма удобно, если необходимо подключить отдельный монитор. Стоимость IBM Convertible PC составляла 3500 долларов.

Девяностые годы прошлого века

1990 год – начало совершенно нового витка в истории проектирования мобильных компьютеров. Именно тогда компанией Intel был представлен первый микропроцессор, предназначенный специально для построения подобных систем. Intel 80386 SL содержал архитектурное решение для управления энергопотреблением и ознаменовал собой рождение концепции программной совместимости, по сей день являющейся отличительной чертой продукции компании Intel. Благодаря достижениям в области миниатюризации электронных компонентов и аккумуляторных батарей, ноутбуки того времени становились все менее похожими на чемоданы и кейсы.

Большинство ноутбуков, построенных на базе Intel 80386 SL, весили около трех килограммов, оснащались пассивными ЖК-дисплеями, способными отображать 16 оттенков серого цвета, имели один мегабайт оперативной памяти и работали под управлением операционной системы MS-DOS версии 5.0. Кроме того, скорость работы подобных ПК позволяла запускать на них Microsoft Windows версии 3.0.

С середины девяностых годов прошлого века на рынке ноутбуков началась «эпоха массового пользователя». Одновременно с ростом мощности и уменьшением размеров, у ноутбуков появилась возможность работать с мультимедийной информацией. Портативные ПК научились воспроизводить музыку. Кроме того, производители стали уделять огромное внимание проблеме взаимодействия мобильных компьютеров с другими устройствами, ведь прогресс в микропроцессорных технологиях, бурное развитие Сети и сотовой связи обусловили появление нового поколения пользователей — разборчивых и требовательных.

Два десятка лет назад люди испытывали шок и трепет от одной мысли, что компьютер можно брать с собой в любую поездку, но очень скоро запросы пользователей возросли так же, как изменился и образ жизни. Недаром современное общество считается информационным. Обеспечение эффективности мобильной работы, возможность выходить в интернет и обмениваться информацией в любых условиях — вот что ожидали от ноутбуков во второй половине 90-х.

Появление мобильных версий микропроцессоров Intel 80486 и Intel Pentium в 1995 году, широкое применение в мобильных компьютерах цветных ЖК-экранов, аккумуляторных батарей, обеспечивающих возможность бесперебойной работы машины в течение трех и более часов – все это давало возможность производителям создавать модели, способные удовлетворить потребности любого пользователя.

IBM начала выпуск ПК серии ThinkPad, которые быстро стали лидерами продаж на рынке мобильных компьютеров, Compaq представила серию LTE, Hewlett Packard - свои OmniBook. Многие ноутбуки стали оснащаться трекболами, миниатюрными джойстиками и сенсорными панелями.

В октябре 1995 года компания Intel продала миллионный экземпляр своего процессора Pentium для мобильных систем. Тогда же Intel разработала технологии QuickStart и DeepSleep, предназначавшиеся для более экономного расходования энергии батарей. Они увеличивали время бесперебойного функционирования аккумуляторов посредством переключения компьютера в режим низкого энергопотребления во время пауз в работе пользователя и возврата к нормальному энергопотреблению при возрастании нагрузки. Ноутбуки стали оснащаться функцией Hybernate. Широкое распространение получили слоты для карт расширения PCMCIA, появились первые модели ноутбуков, оснащенные встроенными модемами.

В конце девяностых годов прошлого века емкости жестких дисков и скоростные характеристики процессоров поднялись на новые высоты. Вместе с процессорами Intel Pentium II в ноутбуки пришла вся мощь технологии MMX, ориентированной на эффективную обработку видео, звука и графических данных, что расширило мультимедийные возможности мобильных компьютеров.

Вместе с выпуском процессоров Pentium III Mobile, корпорация Intel внедрила новую технологию исполнения процессорных корпусов mFCBGA/PGA, что позволило начать выпуск сверхтонких моделей ноутбуков. Быстро совершенствовались также технологии ЖК-дисплеев, в результате чего экраны стали гораздо тоньше и ярче, повысилось их разрешение и снизилось энергопотребление.

В 2000 году в мире было продано около 18 миллионов ноутбуков.

Наши дни

В течение всего пути своего развития мобильные компьютеры уступали настольным системам в производительности. Сейчас все по-другому. Современный ноутбук зачастую построен на базе компонентов, практически не уступающих по мощности своим «десктопным» аналогам.

Выбирается мобильный компьютер сейчас точно так же, как и настольный: исходя из тех задач, которые планируется решать с его помощью. Современный ноутбук способен удовлетворить потребности как «хардкорного геймера» (машины, позиционируемые в качестве замены настольного ПК, оснащенные новейшими видеокартами на базе чипов ATI, или nVidia), так и пользователя, которому необходима разумная производительность при реальной (до десяти часов автономной работы) мобильности. Портативные системы по стоимости вплотную приблизились к настольным. Такая доступность еще больше повысила популярность ноутбуков.

В рамках данной статьи я умышленно не стал рассказывать о развитии мобильных компьютеров, построенных на базе процессоров AMD, равно как и о ноутбуках компании Apple – этому стоит посвятить отдельные материалы.

Так пошла ли история по пути, предсказанному Аланом Кеем? Да. Благодаря приходу эпохи беспроводных сетей и интерфейсов появилась технология Intel Centrino – абсолютное воплощение идеи этого талантливого изобретателя. 35 лет потребовалось для того, чтобы фантастика стала реальностью на все сто процентов.