Ноутбук

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 06:50, 27 июня 2018.

Ноутбук, также называемый ноутбуком, представляет собой небольшой портативный персональный компьютер с форм-фактором «раскладушка», имеющий, как правило, тонкий жидкокристаллический или светодиодный экран компьютера, установленный на внутренней стороне верхней крышки «раскладушки» »и буквенно-цифровой клавиатуры на внутренней стороне нижней крышки. «Раскладушка» открыта для использования компьютера. Ноутбуки закрыты для транспортировки и, следовательно, пригодны для использования в мобильных устройствах [Источник 1]. Его название происходит от «коленей», поскольку оно считалось помещенным для использования на колени человека. Хотя первоначально было различие между ноутбуками и ноутбуками, первое из которых было больше и тяжелее последнего, по состоянию на 2014 год часто нет никакой разницы [Источник 2]. Ноутбуки обычно используются в различных настройках, например, на работе, в образовании, в играх, интернет-серфинге, для персональных мультимедийных и общих домашних компьютеров.

Ноутбуки объединяют компоненты, входы, выходы и возможности настольного компьютера, включая экран дисплея, небольшие колонки, клавиатуру, жесткий диск, оптические дисководные указательные устройства (например, тачпад или трекпад), процессор и память в единое целое. Большинство современных ноутбуков оснащены интегрированными веб-камерами и встроенными микрофонами, в то время как у многих также есть сенсорные экраны. Ноутбуки могут питаться либо от внутренней батареи, либо от внешнего источника питания от адаптера переменного тока. Спецификации оборудования, такие как скорость процессора и объем памяти, значительно различаются между различными типами, марками, моделями и ценовыми точками.

Элементы конструкции, форм-фактор и конструкция также могут значительно варьироваться между моделями в зависимости от предполагаемого использования. Примеры специализированных моделей ноутбуков включают надежные ноутбуки для использования в строительстве или в военных приложениях, а также ноутбуки с низкой стоимостью производства, такие как ноутбуки с одним ноутбуком на одного ребенка (OLPC), которые включают такие функции, как солнечные зарядные и полугибкие компоненты, а не найденных на большинстве портативных компьютеров. Переносные компьютеры, которые позднее превратились в современные ноутбуки, первоначально считались небольшим нишевым рынком, главным образом для специализированных полевых приложений, например, в армии, для бухгалтеров или для представителей торговых представителей. Поскольку переносные компьютеры превратились в современный ноутбук, они стали широко использоваться для самых разных целей [Источник 3].

Компьютер «Электроника МС 1504» в форм-факторе «Laptop»

История

Начало было с основания в 1968 году компании Intel с ее первой разработкой – процессором Intel 4004. В это же время возникла идея создания переносной ЭВМ, она принадлежала Алану Кею, сотруднику американской компании Xerox. Первое устройство данного типа было выпущено в 1979 году и названо Grid Compass, им оснащались космические разработки NASA. Данный аппарат не имел автономного питания. Однако уже в 1981 году был создан первый автономный переносной компьютер, названный Osborne 1 в честь автора Адама Осборна.

Osborne 1 был оснащен процессором Zilog Z80 с тактовой частотой 4 МГц, последовательным и параллельным портами, имел 64 Кб оперативной памяти Текст отображался на монохромном ЭЛТ-дисплее размером в 5 дюймов. Osborne 1 имел одноименную ОС и следующее программное обеспечение: текстовый процессор, редактор таблиц, систему управления базами данных и две версии языка программирования BASIC. Компьютер весил 11 кг.

Благодаря данной разработке компания Адама Осборна стала самой успешной в Силиконовой Долине, что явилось существенным толчком для разработок аналогичных систем другими компаниями. В дальнейшем Osborne Computer Corporation допустила определенные просчеты и обанкротилась [Источник 4].

Типы

С момента появления портативных компьютеров в конце 1970-х годов их форма значительно изменилась, создавая различные визуально и технологически разные подклассы. За исключением случаев, когда существует определенный юридический товарный знак в течение срока (особенно Ultrabook), между этими классами редко встречаются жесткие различия, и их использование меняется со временем и между разными источниками. Несмотря на эти неудачи, рынок ноутбуков продолжает расширяться, представляя ряд ноутбуков, таких как Aspire и TravelMate от Acer, Transformer Book от Asus, VivoBook и Zenbook, Inspiron Dell, Latitude и XPS, HP EliteBook, Envy, Pavilion и ProBook, IdeaPad от Lenovo и ThinkPad и Portégé, Satellite и Tecra от Toshiba, которые включают использование портативных компьютеров [Источник 5].

Традиционные ноутбуки

Форма традиционного портативного компьютера - раскладушка с экраном на одной из его внутренних сторон и клавиатурой напротив, обращенной к экрану. Его можно легко сложить, чтобы сохранить пространство во время путешествия. Экран и клавиатура недоступны при закрытии. Устройства этой формы обычно называют «традиционным ноутбуком» или ноутбуком, особенно если они имеют размер экрана от 11 до 17 дюймов, измеренный по диагонали, и запускают полнофункциональную операционную систему, такую как Windows 10, macOS или Linux. Традиционные ноутбуки являются наиболее распространенной формой ноутбуков, хотя Chromebook, Ultrabooks, кабриолеты и 2-в-1 (описанные ниже) становятся все более распространенными, причем аналогичная производительность достигается в их более портативных или доступных формах [Источник 6].

Субноутбук

Субноутбук (англ. Subnotebook), или ультрапортативный (англ. ultraportable) — ноутбук, обладающий маленьким размером и массой и большей частью характерных черт обычного ноутбука. Обычно поставляется в комплекте с ОС Microsoft Windows или Linux [Источник 7].

Нетбук

Нетбук — субноутбук с относительно невысокой производительностью, предназначенный в основном для выхода в Интернет. Обладает небольшой диагональю экрана в 7—10.1 дюймов, низким энергопотреблением, небольшим весом и относительно невысокой стоимостью [Источник 8].

Устройство ноутбука

Miniaturization: a comparison of a desktop computer motherboard (ATX form factor) to a motherboard from a 13" laptop (2008 unibody Macbook)
Sony VAIO laptop
A SODIMM memory module

Ноутбук по сути своей является полноценным компьютером. Но для обеспечения мобильности, портативности и энергонезависимости все комплектующие имеют своеобразные особенности.

Корпус

Корпус ноутбука в большинстве случаев выполнен из высокопрочного пластика, реже из сплавов легких металлов (алюминий, магний). Внутри он покрыт металлической фольгой для изоляции электронной начинки от воздействия внешних электромагнитных полей и внешнего мира - от магнитных полей электроники ноутбука. Иногда пластиковый корпус усиливают металлической рамой.

В корпусе ноутбука обычно находятся материнская плата, жёсткие диски и CD-привод, клавиатура и аккумуляторная батарея. Также на корпусе находятся все внешние разъёмы. Почти всегда здесь же находятся динамики и иногда - микрофон.

В крышке ноутбука обычно помещены дисплей и антенны беспроводных модулей (так как крышка не экранируется). Здесь же могут находиться веб-камера и микрофон

Система охлаждения

Система охлаждения ноутбука состоит из радиаторов, Кулер (система охлаждения) кулера, который забирает воздух из вентиляционных отверстий на днище ноутбука (именно поэтому ноутбук можно использовать только на твёрдой ровной поверхности, иначе нарушается охлаждение) и продувает его через радиатор, который Медь медным тепловодом на тепловых трубках соединён с процессором (и иногда чипсетом) материнской платы, выдувая его через отверстие в задней или боковой стенке. Если корпус ноутбука металлический, он может служить большим радиатором и вентилятор в таком случае нужен редко. Низкопроизводительные современные ноутбуки могут вообще не иметь вентилятора, так как тепло выделять им особо нечем.

Питание

Ноутбуки работают как от Аккумуляторная батарея аккумулятора, так и от сетевого блок питания адаптера, который при этом заряжает батарею ноутбука. В современных ноутбуках используются Литий-ионный аккумулятор литий-ионные аккумуляторы, в ноутбуках бизнес-серий часто имеется возможность подключить более одной батареи (дополнительные батареи вставляются вместо привода оптических дисков или крепятся на днище корпуса). Наблюдается тенденция к использованию несъемных батарей.

Дисплей

Большинство современных ноутбуков имеют матричный дисплей с диагональю 13 дюймов (33 см) или больше, основанный на светодиодном освещении с разрешением 1280 × 800 (16:10) или 1366 × 768 (16: 9) пикселей и выше. Модели со светодиодным освещением обеспечивают меньшую потребляемую мощность и часто увеличивают яркость. Нетбуки с экраном размером 10 дюймов (25 см) или меньше, как правило, используют разрешение 1024 × 600, а нетбуки и субноутбуки с экраном размером 11,6 дюйма (29 см) или 12 дюймов (30 см) используют стандартные разрешения для ноутбуков. Наличие экрана с более высоким разрешением позволяет одновременно добавлять на экран больше предметов, что повышает способность пользователя к многозадачности, хотя при более высоких разрешениях на меньших экранах разрешение может использоваться только для отображения более четкой графики и текста, а не увеличения полезной области. С момента появления MacBook Pro с дисплеем Retina в 2012 году наблюдается увеличение доступности дисплеев с очень высоким разрешением (1920 × 1080 и выше) даже в относительно небольших системах и в типичных разрешениях на 15 дюймов экрана, таких как высотой 3200 × 1800. Внешние дисплеи могут быть подключены к большинству ноутбуков, а модели с Mini DisplayPort могут обрабатывать до трех [Источник 9].

Соотношение сторон дисплея подавляющего большинства ноутбуков - 16:9, у бизнес-серий встречается 16:10. Модели с дисплеем 4:3 больше не производятся.

Процессор

Процессор ноутбука по внешнему виду и размерам очень похож на процессор настольного компьютера, однако внутри него реализовано большое количество технологий, снижающих энергопотребление и тепловыделение, например, Компьютерная платформа|платформа Centrino. В дешевых ноутбуках используются процессоры в корпусе BGA, припаиваемые к плате, в более дорогих процессор устанавливается в сокет и может быть при желании заменен на более производительный. Это не является правилом, в дорогом ноутбуке процессор так же может быть припаян для снижения толщины корпуса.

Память

Оперативная память ноутбука благодаря более высокой плотности расположения чипов при меньшем размере (Форм-фактор (техника)|форм-фактор SO-DIMM) имеет характеристики, сравнимые с памятью настольного компьютера, но и стоит несколько дороже. Иногда часть памяти распаяна на материнской плате, возможность расширить память при помощи слота SODIMM при этом может и не предлагаться.

Устройства хранения

Жёсткий диск ноутбука, несмотря на маленький размер (благодаря использованию магнитных носителей диаметром 2,5 дюйма), имеет объём, сравнимый с объёмом жёсткого диска для стационарного компьютера (до 1 терабайта).

Довольно широко используются т. н. твёрдотельные жёсткие диски (SSD), разработанные на основе Флеш-память|flash-памяти.

Оптический привод (CD/DVD) ноутбука лишён механики, выдвигающей лоток, поэтому его удалось сделать настолько тонким при сохранении всех функций полноценного привода. Большинство современных приводов имеют стандарт DVD-RW, однако в дорогих мультимедийных ноутбуках часто можно встретить привод стандарта Blu-ray.

Устройства ввода-вывода

В первом приближении клавиатура является обычной резиномембранной. Чтобы уменьшить её толщину до нескольких миллиметров, применяются несколько технических решений.

  • Основа клавиатуры — металлическая пластина с выштампованными рёбрами жёсткости.
  • Резинки уменьшены до предела, что, впрочем, снижает жёсткость клавиш.
  • Чтобы защитить клавиши от перекоса, используют так называемый ножничный механизм, сборку из двух пластмассовых деталей. В длинных клавишах (пробел, ввод) используется такой же проволочный стабилизатор, как и в полноразмерных клавиатурах.
  • Мембраны делают из тонкого прочного лавсана или полиимида, с прорезями для частей механизма.

В добавление ко встроенной клавиатуре ноутбук имеет тачпад и/или pointstick. Также могут подключаться Компьютерная мышь/мыши, дополнительные клавиатуры и мониторы.

Классификация ноутбуков

Существует 2 основные системы классификации ноутбуков, которые дополняют друг друга Классификация на основе размера диагонали дисплея:

  • 17 дюймов и более — «замена настольного ПК» (англ. Desktop Replacement)
  • 14 — 16 дюймов — массовые ноутбуки (специального названия для данной категории ноутбуков не предусмотрено)
  • 11 — 13,3 дюйма — субноутбуки или ультрабуки
  • 9 — 11 дюйма — ультрапортативные ноутбуки
  • 7 — 12,1 дюйма (не имеющие DVD-привода) — нетбуки.
  • Устройства с диагональю экрана менее 7 дюймов выделяют в специальную категорию «наладонных компьютеров» (Handheld PC).

Классификация на основе назначения ноутбука и технических характеристик устройства:

  • Бюджетные ноутбуки
  • Ноутбуки среднего класса
  • Бизнес-ноутбуки
  • Мультимедийные ноутбуки
  • Игровые ноутбуки
  • Мобильная рабочая станция
  • Имиджевые ноутбуки
  • Защищённые ноутбуки
  • Ноутбуки с сенсорным дисплеем

Классификации являются довольно условными.

Продажи

Производители

Есть много брендов и производителей ноутбуков. Несколько основных брендов, которые предлагают ноутбуки в разных классах, перечислены в соседней коробке. Основные бренды обычно предлагают хороший сервис и поддержку, включая хорошо выполненную документацию и загрузку драйверов, которые остаются доступными в течение многих лет после того, как конкретная модель ноутбука больше не производится. Используя образ обслуживания, поддержки и бренда, ноутбуки от крупных брендов дороже ноутбуков от небольших брендов и ODM. Некоторые бренды специализируются на определенном классе ноутбуков, таких как игровые ноутбуки (Alienware), высокопроизводительные ноутбуки (HP Envy), нетбуки (EeePC) и ноутбуки для детей (OLPC).

Многие бренды, в том числе крупные, не разрабатывают и не производят свои ноутбуки. Вместо этого небольшое количество оригинальных дизайнеров (ODM) разрабатывают новые модели ноутбуков, а бренды выбирают модели, которые будут включены в их состав. В 2006 году 7 крупных ODM выпускали 7 из каждых 10 ноутбуков в мире, причем самый крупный (Quanta Computer) имел 30% мирового рынка. Таким образом, идентичные модели доступны как с основной этикеткой, так и с низкопрофильным внутренним брендом ODM.

Доля рынка

В 1986 году на портативных компьютерах с батарейным питанием было всего 2% мирового рынка. Тем не менее, ноутбуки становятся все более популярными, как для бизнеса, так и для личного использования. Около 109 миллионов ноутбуков, поставляемых по всему миру в 2007 году, выросли на 33% по сравнению с 2006 годом. В 2008 году было оценено, что было продано 145,9 млн. Ноутбуков, и что число увеличится в 2009 году до 177,7 млн. Третий квартал 2008 года был первым, когда мировые поставки ноутбуков превысили настольные системы, с 38,6 млн. Единиц против 38,5 млн. Единиц.

Май 2005 года в первый раз ноутбуки перегружали настольные компьютеры в США в течение всего месяца; в то время как ноутбуки продавались в среднем за $ 1,131, тогда как настольные компьютеры продавались в среднем за 696 долларов. При просмотре операционных систем для ноутбуков Microsoft Windows средняя цена продажи (ASP) показала снижение в 2008/2009 году, возможно, из-за недорогих нетбуков, привлекая в среднем US $ 689 в американских магазинах в августе 2008 года. В 2009 году ASP к январю и до 560 долларов в феврале. В то время как Windows-машины ASP упали на 129 долларов за эти семь месяцев, ноутбук Apple macOS ASP снизился всего на 12 долларов с 1,524 до 1,512 долларов.

Утилизация ноутбуков

Список материалов, которые входят в портативный компьютер, длинный, и многие из используемых веществ, таких как бериллий, свинец, хром и соединения ртути, являются токсичными или канцерогенными для человека. Хотя эти токсины относительно безвредны, когда ноутбук используется, опасения, что отброшенные ноутбуки, вызывают серьезный риск для здоровья и токсический ущерб окружающей среде, были настолько сильными, что Директива об утилизации электрического и электронного оборудования (Директива WEEE) в Европе указала, что все ноутбуки компьютеры должны быть переработаны по закону. Аналогичным образом, Агентство по охране окружающей среды США (EPA) объявило вне закона свалку свалок или сжигание отброшенных портативных компьютеров.

Большинство портативных компьютеров начинают процесс рециркуляции с помощью метода, называемого Demanufacturing (Demanufacture), что связано с физическим разделением компонентов ноутбука. Эти компоненты затем сгруппированы в материалы (например, пластик, металл и стекло) для переработки или более сложных изделий, для которых требуется более совершенное разделение материалов (например, монтажные платы, жесткие диски и батареи).

Корпоративная переработка ноутбуков может потребовать процесса добавления, известного как разрушение данных. Процесс уничтожения данных гарантирует, что вся информация или данные, которые были сохранены на жестком диске ноутбуков, никогда не могут быть восстановлены снова.

Экстремальное использование

Прочный компьютер Grid Compass использовался с первых дней программы Space Shuttle. Первым коммерческим ноутбуком, используемым в космосе, был переносной компьютер Macintosh в 1991 году на борту космического корабля STS-43. Apple и другие портативные компьютеры продолжают летать на борту пилотируемых космических полетов, хотя единственным долгожданным летным сертифицированным компьютером для Международной космической станции является ThinkPad. С 2011 года на борту МКС находилось более 100 ThinkPads. Ноутбуки, используемые на борту Международной космической станции, и другие космические полеты, как правило, являются теми же самыми, которые могут быть приобретены широкой публикой, но необходимы модификации, которые позволят им безопасно и эффективно использовать их в невесомых условиях, таких как обновление систем охлаждения для работы без опираясь на восход и поднятие горячего воздуха для более низкого давления воздуха в кабине. Ноутбуки, работающие в суровых условиях эксплуатации и условиях, таких как сильные вибрации, экстремальные температуры и влажные или пыльные условия, отличаются от используемых в космосе тем, что они специально разработаны для этой задачи и не используют коммерческое готовое оборудование.

Производители

Ноутбуки выпускаются большим числом компаний. Среди них Acer, Apple, ASUS, Dell, Fujitsu, Gateway, HCL, HP Inc., Lenovo, LG Group|LG, Micro-Star International|MSI, Panasonic, Samsung, Sony, Toshiba и др. Также они выпускаются (собираются) компаниями, действующими на рынках отдельных стран (например в РФ|России существуют бренды RoverBook и http://www.iru.ru/ IRU). Однако собственно производством ноутбуков занимаются гораздо меньше компаний. Например, такие бренды как Dell, Gateway, Sony, Micron, Toshiba сами не производят ноутбуки, а заказывают их у сторонних производителей (OEM) В качестве изготовителей ноутбуков часто выступают следующие компании Quanta Computer— крупный тайваньский производитель (для Sony, Lenovo, HP, Apple).

  • Falcon Northwest выпускает Hi-Fi-ноутбуки.
  • Compal производит некоторые модели Acer, Dell, Toshiba, HP и т. д.
  • Clevo выпускает популярные игровые ноутбуки.
  • Sager — мощные ноутбуки.
  • Uniwill — ноутбуки :en:Elitegroup Computer Systems|ECS.

Среди брендовых производителей есть и обладающие своими производственными линиями, например, Asus, Apple, Fujitsu, LG.

После производства аппаратной части ноутбука и сборки компонентов сторонним изготовителем, поставщику с известным именем остаётся только установить в ноутбук жёсткий диск с предустановленным программным обеспечением, поставить клавиатуру с языком нужного региона и упаковать ноутбук.

Естественно, такой подход к производству не означает, что ноутбуки всех известных брендов одинаковы по качеству, так как, в конечном итоге, всё зависит от проекта ноутбука, который чаще всего предоставляется инженерами компаний-заказчиков и содержит различные требования к выбору и расположению компонентов, используемым материалам и т. п. Именно поэтому ноутбуки от ведущих брендовых компаний обычно получаются качественнее (и дороже), чем ноутбуки от менее именитых поставщиков.

Источники

  1. webopedia.com .[2018]. Дата обновления: 07.04.2018 // URL:https://www.webopedia.com/TERM/L/laptop_computer.html. (Дата обращения: 09.06.2018).
  2. computer.howstuffworks.com. [2008-2018]. Дата обновления: 23.09.2014 // URL:https://computer.howstuffworks.com/notebook-vs-netbook-vs-ultra-mobile-pc.htm. (Дата обращения: 09.06.2018).
  3. npd.com . [2013—2018]. Дата обновления: 23.11.2014 // URL:https://www.npd.com/wps/portal/npd/us/news/press-releases/u-s-commercial-channel-computing-device-sales-set-to-end-2013-with-double-digit-growth-according-to-npd/. (Дата обращения: 09.06.2018).
  4. nobo78.ru . [2016—2018]. Дата обновления: 23.05.2016 // URL:http://www.nobo78.ru/eto-nado-znat/istoriya-razvitiya-noutbukov/. (Дата обращения: 09.06.2018).
  5. Laptop// Wikipedia. [2018]. Дата обновления: 09.06.2018 // URL:https://en.wikipedia.org/wiki/Laptop#cite_note-webopedia-1. (Дата обращения: 09.06.2018).
  6. Laptop// Wikipedia. [2018]. Дата обновления: 09.06.2018 // URL:https://en.wikipedia.org/wiki/Laptop#cite_note-webopedia-1. (Дата обращения: 09.06.2018).
  7. Субноутбук// Википедиа. [2018—2018]. Дата обновления: 17.07.2017// URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D0%B1%D0%BD%D0%BE%D1%83%D1%82%D0%B1%D1%83%D0%BA. (Дата обращения: 09.06.2018).
  8. Нетбук// Википедиа. [2018—2018]. Дата обновления: 02.01.2018// URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D1%82%D0%B1%D1%83%D0%BA. (Дата обращения: 09.06.2018).
  9. intel.com. Дата обновления: 15.11.2017 // URL:https://www.intel.com/content/www/us/en/support/articles/000005556/graphics-drivers.html. (Дата обращения: 09.06.2018)