Ноутбук — портативный компьютер, созданный по принципу «все-в-одном», является одним из самых популярных мобильных электронных устройств. Компактный корпус объединяет системный блок, монитор, клавиатуру, мышь, акустическую систему и, в зависимости от комплектации, другие периферийные устройства, избавляет от необходимости подключения кабелей и трудностей при транспортировке.

Любой ноутбук воплощает в себе большое количество технологических достижений в области электроники, вычислительной техники, миниатюризации и дизайна. Множество компонентов и подсистем организовано в единый комплекс, обилие параметров, вроде частоты шины процессора или разрядности видеокарты, способно поставить в тупик обычного, не являющегося компьютерным специалистом, пользователя.

Тем не менее, выделяя только основные характеристики, можно подобрать для себя компьютер, оптимальный по соотношению цены, производительности и функциональности.

Ноутбуки — одни из самых популярных мобильных устройств

Итак, вы решили приобрести себе надежного помощника и компаньона — ноутбук. Уделив некоторое время этой статье, вы сможете выбрать оптимальный вариант из широкого ассортимента представленных на рынке моделей и в дальнейшем не разочароваться в покупке!

Один из главных параметров, влияющих на цену и назначение ноутбука — диагональ экрана, которая традиционно измеряется в дюймах (1 дюйм ? 2,54 см) и обозначается, например, так — 15,6”.

Наиболее распространены ноутбуки с диагональю экрана от 7 дюймов у миниатюрных нетбуков, до 18 дюймов у мощных мультимедийных моделей, но существуют и ноутбуки с экранами большей диагонали.

Жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей или LCD-дисплей, англ. LCD – Liquid Crystal Display) — дисплей на основе жидких кристаллов. Он представляет собой матрицу из мелких ячеек, которые называются пикселями (англ. picture element или picture сell — наименьший логический элемент изображения).

Основной характеристикой экрана является его разрешение — количество пикселей, составляющих его. Разрешение экрана выражается двумя числами, обозначающими количество пикселей по горизонтали и вертикали. Так, например, матрица с разрешением 1440х900 имеет 1400 пикселей по горизонтали и 900 по вертикали. Чем больше разрешение, тем более детализированным будет изображение.

Разрешение экранов современных ноутбуков варьируется от 1024х600 до 1920x1080 пикселей, при этом оно, конечно, зависит от размера экрана, но не жестко к нему привязано.

Также встречаются мониторы для настольных компьютеров с соотношением сторон 4:3, как у кинескопных телевизоров, но ноутбуки с такими дисплеями уже не выпускаются. Широкоформатные экраны с соотношением 16:9 и 16:10 дешевле в производстве, чем «традиционные», и, несмотря на чуть меньшую площадь поверхности, предоставляют более широкое рабочее пространство, что удобно для работы с таблицами и различными редакторами.

Формат 16:9 является стандартом для видео высокой четкости и позволяет смотреть фильмы с DVD и Blu-Ray дисков в оригинальном разрешении, без «подрезок» и черных полос.

Жидкокристаллическая матрица — один из основных потребителей энергии в системе, поэтому практически каждый производитель уделяет много внимания разработке собственной фирменной технологии, обладающей хорошей энергоемкостью и характеристиками яркости, контрастности, четкости и цветопередачи.

ЖК-дисплеи сейчас стали гораздо совершенней. Матрица среднего уровня позволяет видеть изображение без искажений цвета практически с любого угла обзора, а яркость дисплея не выбывает дискомфорта при работе с ноутбуком в условиях дневного и искусственного освещения.

Глянцевое покрытие экрана улучшает цветопередачу и контрастность изображения, матовое — позволяет уменьшить интенсивность отражений и бликов от внешних источников света.

Ноутбук с глянцевым экраном

Центральный процессор (ЦП, англ. CPU, Central Processing Unit — центральное вычислительное устройство) производит основные вычисления в системе, являясь непосредственным исполнителем всех программ, в том числе операционной системы. Центральный процессор — главный компонент компьютера.

Основные характеристики процессоров:

• количество ядер;
• тактовая частота;
• объем кэш-памяти;
• частота шины.

Количество ядер в современных серийных процессорах для мобильных систем может быть 1, 2 или 4.

Некоторое время назад, повышение производительности процессоров достигалось, главным образом, за счет повышения тактовой частоты, что приводило к их перегреву и заставляло разработчиков искать иные пути увеличения вычислительной мощности процессоров.

Решением стали многоядерные процессоры, позволившие увеличить производительность системы, выполняя несколько программ-потоков одновременно.

Преимущество в производительности многоядерного процессора перед одноядерным, сильно зависит от используемого программного обеспечения: старые приложения, не рассчитанные на многопоточность, могут ограниченно использовать дополнительные ядра, но, как правило, не используют их вовсе. При использовании старых программ многоядерный процессор может даже проигрывать в производительности одноядерному. Новые приложения разрабатываются с учетом специфики многоядерных процессоров, а операционные системы теперь умеют автоматически распределять нагрузку между ядрами.

Тактовая частота ЦП — это, можно сказать, «скорость» выполнения процессором вычислений, измеряется в гигагерцах и прямо влияет на его вычислительную мощность. С появлением многоядерных процессоров, их типичная тактовая частота даже уменьшилась и перестала быть основной характеристикой производительности.

Кэш-память — сверхбыстрая оперативная память объемом от 1 до 8 Мбайт, расположенная непосредственно на кристалле процессора. Большой объем кэш-памяти важен, прежде всего, для ускорения работы мультимедийных приложений, игр и видео.

Частота системной шины — количество тактов за секунду, совершаемых системной шиной (англ. FSB — «Front Side Bus»), магистральным каналом, по которому процессор обменивается данными с оперативной памятью и прочими устройствами. Значение имеет также разрядность системной шины, которая выражает количество бит данных и команд, передаваемых за один такт. Оба этих параметра напрямую влияют на производительность.

Обычно в ноутбуках применяются ЦП двух основных мировых производителей, американских корпораций Intel и AMD. Конкуренция между ними «подогревает» разработку новых технологий и снижает цены на процессоры.

Процессоры Intel часто становятся технологическим прорывом в вычислительной технике, поэтому эту корпорацию называют мировым лидером в данном направлении. При этом продукты Intel имеют достаточно высокую стоимость.

Процессоры AMD, напротив, позиционируются, прежде всего, как экономичные и недорогие, при этом корпорация, ведя острую конкурентную борьбу с Intel, вынуждена применять нестандартные решения для достижения сравнимой производительности и сохранения достаточно низкой цены. Видимо, поэтому сегодня процессоры AMD лидируют по соотношению производительности к энергоэффективности.

Процессор ноутбука

По итогам 2008 года примерно 80% рынка ЦП для настольных и мобильных систем принадлежит продуктам Intel, 12% — AMD и 8% — остальным производителям.

В настоящее время разработка новых процессоров идет по пути увеличения количества ядер и оптимизации взаимодействия между ними. В 2010 году ожидаются трехъядерные процессоры для ноутбуков от AMD, призванные обеспечить лучший баланс цены и производительности, чем у двухядерных. В свою очередь, Intel обещает в начале 2010 года выпустить мобильные процессоры под кодовым названием «Arrandale» с новой компоновкой, которые будут включать два вычислительных и одно графическое ядро. Шести- и грядущие восьмиядерные архитектуры для настольных ПК, скорей всего, рано или поздно также будут перенесены на мобильные платформы.

В ноутбуках используются как одноядерные (Intel Pentium M, Intel Core Solo, AMD Turion 64), так и многоядерные процессоры (Intel Core 2 Duo, Intel Core 2 Quad, Intel Core i7, AMD Turion X2). Последние обладают существенно большей производительностью. В бюджетных системах используются «облегченные» версии процессоров: Intel Celeron M и AMD Mobile Sempron, которые отличаются существенно меньшим объемом кэш-памяти, искусственно ограниченной частотой системной шины и, соответственно, меньшей производительностью.

Видеокарта (графическая плата) — устройство, формирующее изображение и передающее его на экран.

Так же, как в настольных, в портативных компьютерах сейчас используются два типа видеоподсистем. Дискретная (отдельная) и интегрированная (встроенная), отличаются по своим возможностям и энергопотреблению.

Интегрированная графическая система встроена в системную плату компьютера, и для обработки графики использует, главным образом, ресурсы центрального процессора, оперативной памяти и каналов передачи данных.

Интегрированная видеокарта дешевле и потребляет меньше энергии, но из-за вынужденного разделения ресурсов — не слишком производительна. Она хорошо справляется с выводом двухмерной графики (рабочий стол, окна, текст, изображения, видео) и, в принципе, способна работать в трехмерном режиме, но не показывает в нем достаточной производительности. Тем не менее, многие встроенные видеокарты позволяют смотреть фильмы высокой четкости (HD-видео) и запускать не слишком требовательные к ресурсам игры.

Дискретная графическая система имеет собственный процессор, оптимизированный для обработки и вывода графической информации, отдельную высокоскоростную оперативную память (видеопамять), за счет чего обладает большей производительностью и возможностями. Дискретная видеокарта содержит ускоритель трехмерной графики, который позволяет получить приемлемую частоту кадров в компьютерных играх и других 3D-приложениях. Дискретная видеокарта мощнее, функциональнее и дороже интегрированной.

Основные параметры видеокарт:

• графический процессор;
• тип видеопамяти;
• объем видеопамяти;
• разрядность шины памяти.

Графические процессоры (ГП, англ. GPU — Graphic Processing Unit) так же как и центральные, обладают различной архитектурой, характеристиками и производительностью. Название видеокарты обычно указывает на семейство, к которому принадлежит ГП.

Видеопамять используется графическим процессором для хранения готовых кадров и данных для их построения, таких, как текстуры, координаты вершин и другие элементы графики. Может быть как выделенной, так и разделяемой. Интегрированные видеоподсистемы не имеют собственной видеопамяти и используют для хранения данных системную оперативную память, что отрицательно сказывается на производительности.

Современные дискретные видеокарты для ноутбуков используют видеопамять типа DDR2 и GDDR3, самые мощные — GDDR5.

Мощная дискретная видеокарта GDDR5

Память типа GDDR — специализированная графическая оперативная память, которая имеет более высокие тактовые частоты и несколько другую архитектуру, чем DDR2, и за счет этого — большее быстродействие. Видеопамять DDR2 обычно используется для бюджетных моделей видеокарт.

Больший объем видеопамяти позволяет хранить кадры и текстуры большего размера, поэтому он важен для оптимального быстродействия видеоподсистемы при высоком разрешении экрана.

Аналогично центральному процессору, графический процессор обменивается данными с видеопамятью по магистральному каналу, называемому шиной памяти. Ее разрядность также имеет большое значение для быстродействия: например, по шине разрядностью 128 бит, за один такт, передается в 2 раза больше данных, чем по 64-битной.

Тип и объем видеопамяти является важной характеристикой видеокарты.

В сфере графических технологий, лидирующие места занимают американская корпорация NVidia Corporation и канадская ATi Technologies Inc (с недавнего времени — подразделение AMD), ведущие исследования и разрабатывающие новые модели графических процессоров и видеокарт. Производством видеокарт по лицензиям занимаются многие бренды, самые известные из которых GigaByte, Asus, MSI и другие.

Вопрос — «Какие видеокарты лучше, NVidia или ATi?», — не имеет однозначного ответа. Компании жестко конкурируют между собой, и периодически перехватывают друг у друга лидерство на рынке, предлагая покупателю достаточно функциональные и производительные продукты. Поэтому вопрос сравнения ограничен рамками каждого поколения и семейства видеокарт.

Крупнейшим разработчиком и производителем интегрированных видеокарт является корпорация Intel — мировой разработчик процессоров и чипсетов (наборов системной логики, основы материнской платы).

Системную логику с интегрированной графикой на базе ATi Radeon производит и компания AMD. Как и Intel GMA, эти видеокарты имеют широкие возможности по работе с видео высокого разрешения, включая выход HDMI, но не обладают выдающимися характеристиками при работе с трехмерной графикой.

Практически все ноутбуки имеют те ли иные видеовыходы для вывода информации на внешние устройства — монитор, телевизор или проектор. Дополнительные экраны могут работать как в режиме клонирования изображения, так и в режиме расширения, увеличивая рабочее пространство.

D-Sub (VGA). Распространенный стандартный аналоговый видеовыход, применяемый для подключения мониторов и проекторов. Присутствует во многих ноутбуках. Качество изображения зависит от качества и длины используемого кабеля.

S-Video. Аналоговый видеовыход, применяемый для вывода изображения на телевизоры. Подобрав соответствующий кабель-переходник, например, c S-Video на 4 «тюльпана» или S-Video-SCART, можно подключить ноутбук к любому телевизору.

DVI. Современный цифровой интерфейс для подключения мониторов и проекторов. Передает более качественное изображение, чем D-Sub, за счет использования цифрового формата сигнала и отсутствия двойного цифро-аналогового преобразования. DVI-кабель длиной 4,5 метра позволяет передавать изображение разрешением 1920х1200, а кабель длиной 15 м — до 1280x1024 точек. Также позволяет подключить монитор с входом D-Sub при помощи переходника.

HDMI — современный мультимедийный интерфейс высокой четкости, предназначенный для передачи видеосигнала высокой четкости (до 2560x1440) и многоканального звука по единому кабелю длиной до 5 метров. Совместим с DVI, но используется, главным образом, для коммутации различной бытовой аудио/видео техники и подключения ее к компьютеру. Несовместим с D-Sub.

DisplayPort. Новый цифровой стандарт видеоинтерфейса, предназначенный для замены DVI в области профессиональной и высококачественной графики. Преимущества перед DVI заключаются в компактности разъемов, упрощении конструкции видеосистем ноутбуков и LCD-мониторов и возможности передавать аудиопоток. Наличие вспомогательных линий передачи данных облегчает подключение мониторов со встроенными веб-камерами, микрофонами, сенсорными панелями и другой периферией. Пропускная способность и помехоустойчивость выхода и кабелей DisplayPort выше, чем у HDMI и DVI, поэтому он позволяет передавать изображение более высокого разрешения и глубины цвета по кабелю длиной до 15 м. Обратно совместим с DVI и D-Sub при помощи переходников. Если вы не планируете подключать ноутбук к внешним экранам или проекторам, наличие видеовыходов не критично.

В конце 2008 года компания AMD представила новую технологию ATI XGP — «External Graphics Platform» («внешняя графическая платформа»). Ее основная идея заключается в подключении к ноутбуку внешней графической карты через специальный порт XGP, что позволит владельцам ноутбуков с интегрированной графической или слабой дискретной видеоподсистемой получить отличную производительность в трехмерных приложениях. Решение позволяет выводить «ускоренное» трехмерное изображение только на подключенный к внешней видеокарте отдельный монитор, но в будущем планируется вывод изображения и на собственный экран ноутбука.

Технология XGP находится на стадии развития и уже в 2010 году можно ожидать появления как ноутбуков с ее поддержкой, так и новых моделей внешних видеокарт.

Наверное, самый «простой» компонент компьютера — это жесткий диск. Большой объем жесткого диска позволяет хранить больший объем информации, включая векторные и растровые графические изображения, а также видео высокого разрешения.

На сегодняшний день распространение получили две технологии внутренних накопителей: магнитный диск и флеш-память.

Основой накопителей на жестком магнитном диске (Hard Disk Drive — HDD) является один или несколько вращающихся с частотой до 10000 оборотов в минуту дисков, информация на которых хранится в виде намагниченных ячеек и считывается специальной подвижной головкой. Эти устройства очень чувствительны к сильным магнитным полям, механическим ударам и падениям, поэтому требуют специальных технологий защиты от потери данных. К тому же они обладают сравнительно низкими скоростями поиска, чтения и записи, а также производят шум при работе. Достоинство HDD — низкая цена за единицу объема хранимой информации.

Твердотельные накопители (SSD, Solid State Drive, Solid State Disk) основаны на технологии флеш-памяти, подобной той, которая используется в USB-драйвах. Они отличаются высоким быстродействием и устойчивостью к механическим повреждениям, а также совершенно бесшумны за счет отсутствия движущихся механических частей. Некоторые ноутбуки оснащены не только обычным жестким диском, но и твердотельным накопителем в качестве быстродействующего системного раздела, что заметно повышает общую производительность компьютера. Например, время загрузки такой системы от нажатия кнопки включения до появления рабочего стола в среднем составляет всего 2-3 секунды.

SSD-накопители

По максимально возможному объему хранимой информации SSD-накопители пока уступают HDD (512 Гбайт против 2 Тбайт) и стоят дороже, но их достоинства делают это направление перспективным и активно развивающимся. Поэтому со временем можно ожидать снижения цен на твердотельные накопители. Эксперты прогнозируют полное вытеснение традиционных накопителей твердотельными.

Оперативной памятью (ОЗУ) или системной памятью называют запоминающее устройство, предназначенное для хранения данных и команд во время работы процессора.

Если сравнить компьютер с автомобилем, то процессор будет его двигателем, а оперативная память — трансмиссией. При сколь угодно большой мощности двигателя вы не сможете ехать быстро, пользуясь только первой передачей. Так и адекватный объем ОЗУ очень важен для производительности компьютера. Мощный многоядерный процессор будет «чувствовать себя скованно» с 512 Мб оперативной памяти, а ресурсоемкие приложения, которым «пригодились бы» 4 Гб ОЗУ на слабом процессоре будут работать крайне медленно или не будут работать вообще. Объем оперативной памяти в значительной степени влияет на производительность ноутбука.

Стоит также знать о специфике работы различных операционных систем (ОС) с оперативной памятью. Особенности двоичного исчисления, которое лежит в основе архитектуры современных компьютеров, заставляют делить операционные системы по их «битности».

32-битные версии Windows XP и Windows Vista могут работать только с 4 Гб оперативной памяти, и, будучи установленными на компьютере с большим объемом, просто «не увидят» ее. 64-битные версии Windows XP, Windows Vista и Windows 7 поддерживают до 128 Гб ОЗУ.

В современных ноутбуках используется оперативная память типа DDR2 и DDR3. Начало массового распространения 4-го поколения модулей памяти DDR4, обладающих более высокой пропускной способностью и меньшим энергопотреблением, ожидается в 2012 году.

DDR3 — следующее поколение ОЗУ после DDR2, которое отличается большей пиковой пропускной способностью и потребляет примерно на 40% меньше энергии. Меньшее энергопотребление означает меньшее тепловыделение, что важно для ноутбуков, где проблемы теплоотведения и охлаждения стоят достаточно остро. Модули памяти DDR2 и DDR3 не совместимы между собой.

Отличия оперативной памяти от постоянной (жестких дисков):

• энергозависимость. Для хранения данных ОЗУ требует подачи энергии, а при выключении компьютера информация в оперативной памяти теряется;
• быстродействие. Скорость работы ОЗУ значительно выше, чем у HDD, и немного выше, чем у SSD-накопителей;
• объем. Емкость жестких дисков для портативных компьютеров достигла 2 Тбайт (1 терабайт = 1024 Гбайт), в то время как максимальная емкость модулей оперативной памяти составляет всего 8 Гбайт;
• цена. Стоимость гигабайта оперативной памяти более чем в 100 раз превышает стоимость гигабайта памяти жестких дисков.