2. Типы ноутбуков

All-in-One – Все в одном (трехшпиндельный), ноутбук в котором и флоппи и CD-drive встроенные и не съемные. Это самые тяжелые и крупные ноутбуки, они имеют, как правило, самые большие экраны (14–15 дюймов, однако можно найти такие машины и с 12 и с 13 дюймовыми экранами, ставят последние исходя из экономии, ноутбук с меньшей матрицей будет дешевле) и эти машины наиболее мощные. Вес от 3 кг и более;

Business Class – Модульные (двухшпиндельный) ноутбуки, в которых есть бокс, в который вставляется либо CD-drive, либо флоппи, либо дополнительная батарея. Флоппи также можно подключить как внешнее устройство при наличии специального кабеля. Более легкий, главным образом, за счет того, что одно из устройств внешнее. Стандартный экран для машин этого класса будет 13–14 дюймов, но можно найти и 12 и 15 дюймовые машины, хотя 12 дюймовые – это редкость. Вес такой машины от 2 до 3 килограммов, в зависимости от размера экрана и установленных модульных устройств;

Subnotebook – Сабноутбуки (одношпиндельные), в данном классе машин все устройства внешние за исключением жесткого диска. Понятно, что это самые легкие ноутбуки, экран редко бывает больше 12 дюймов, но зато вес от 1 до 2 килограмм.

В эти три класса вписываются большинство ноутбуков, но ведь давно известно, что если есть правило, должны быть и исключения. Есть они и здесь. В класс сабноутбуков входят так же совсем миниатюрные ноутбуки, но назвать их ноутбуком нельзя, потому что это промежуточный вариант между клавиатурным КПК и ноутбуком. Эти машины обладают, в отличие от КПК, полноценной операционной системой и всеми необходимыми портами для связи с внешним миром, но экран на таких моделях очень маленький, а, кроме того, имеет нестандартное соотношение сторон. Плюс – малый вес, около 1 кг, минус – работать на такой машине сложно. Если ставить не очень высокое разрешение, в экран мало что влезает, хотя видно все неплохо, если же поставить разрешение больше, то становится ничего не видно и людям с ослабленным зрением за такой машинкой уже будет не поработать. Еще один минус таких малюток в том, что-либо без внешней мышки работать очень сложно, либо придется очень долго привыкать к трекпоинту. Миниатюризация требует жертв. Одно исключение среди таких маленьких машин, это ноутбуки, имеющие модульную структуру. Проще говоря, сделали мини не из Сабноутбуков, а из Бизнес класса.

От мини перейдем к макси. Отнести эти машины к классу All-in-one сложно, потому что эти машины вообще сложно назвать ноутбуками. Это замена настольным машинам, просто занимающая несколько меньше места на рабочем столе. Большие экраны (от 17 дюймов) делают эти машины не транспортабельными, хотя сложить и убрать такой агрегат гораздо проще и быстрее, чем сложить настольный компьютер. Ну и совсем отдельно стоящий класс DeskNote – ноутбук класса All-in-one без батареи. Своего рода вариант легко-переносимого по квартире настольного компьютера, который может работать только от сети.

3. Устройство ноутбука

Понимая принципы работы ноутбука, Вы сможете более эффективно использовать его ресурсы. Знания об устройстве ноутбука помогут Вам при выборе модели, помогут сориентироваться в многообразии характеристик мобильных компьютеров.

Современный ноутбук — это электронное устройство, которое обеспечивает для ввод, обработку, вывод и хранение информационных данных. Управление всеми этими процессами определяет программное обеспечение. Для работы ноутбука необходимы две составляющие - аппаратное (hardware - "железо") и программное обеспечение (software - "софт"). Ноутбуки полностью портативны, используют меньше энергии и издают меньше шума, чем настольные ПК. Но как правило сильно уступают по скорости обработки графики, звука и вычислительной мощности в целом. Однако эти различия становятся ничтожными для многих пользователей. Но где найти все то оборудование, установленное в системном блоке ПК в таком не большом «пространстве»? Насколько ноутбуки должны быть эффективными, чтобы работать только от батареи? В этом разделе мы попробуем найти ответы на эти вопросы. В целом устройство ноутбука очень похоже на устройство стационарного ПК. Они имеют одинаковые аппаратные средства (hardware), программное обеспечение и операционные системы. Основным различием компонентов – они не подходят друг к другу. Основными компонентами персонального компьютера являются процессор, материнская плата, память, видеокарта, жесткий диск. Все комплектующие установлены в просторный корпус с хорошей вентиляцией. Устройство ноутбука намного меньше и легче любого ПК. Его монитор и клавиатура является неотъемлемой частью корпуса ноутбука. Вместо просторного корпуса в ноутбуках используют маленькие и плоские детали, плотно прилегающие друг к другу. В связи с фундаментальным различием дизайна, присущей портативностью, компоненты ноутбука должны: - быть компактными; - иметь низкое энергопотребление; - выделять меньше тепла, чем компоненты ПК

Схема LCD матрицы для ноутбука

В основе работы lcd матрицы лежит явление поляризации. Говоря по-простому, это значит что свет от источника (обычно лампа) проходит через особый фильтр, который имеет определенный угол поляризации. Если за первым фильтром, поставить второй такой же, то свет будет либо проходить (при совпадении углов), либо поглощаться (если угол второго фильтра перпендикулярен первому). Плавно изменяя угол второго фильтра, позволяет менять интенсивность света.

Общий принцип работы LCD матриц для ноутбуков, нетбуков и обычных ЖК-мониторов следующий:

Свет от лампы с холодным катодом (CCFL) проходит через поляризационный фильтр и попадает в слой жидких кристаллов. Кристаллы находятся между двумя стеклами. На стеклах находятся электроды, которые и управляют поведением кристаллов, создавая электрическое поле. Получается, что кристаллы в lcd матрице ноутбука работают по принципу затвора фотокамеры. Они либо блокируют, либо пропускают свет. Достигается это как раз за счет свойств ЖК, которые способны менять ориентацию в электрическом поле.

Таким образом, когда свет проходит через кристаллы и попадает на цветовой фильтр, который состоит из RGB-ячеек и проходит через верхний слой поляризационного материала, он либо полностью поглощается, что даст нам черный цвет, либо будет поглощаться частично, что обеспечит различные цветовые оттенки, в том числе и белый цвет.

Вот так, в общих чертах можно описать принцип работы LCD матрицы для ноутбука, да и вообще любого ЖК-дисплея. Стоит отметить, что практически все современные ноутбуки уже выпускаются не ламповой подсветкой,  а со светодиодной (LED). Применение светодиодов в lcd матрицах для ноутбуков позволяет значительно снизить энергопотребление, а значит повысить время автономной работы. К тому же, изображение становиться ярче и контрастнее, а сами дисплее получаются очень тонкими (порядка 4-5 мм).

Принцип работы материнских плат компьютеров.

рис.1 Northbridges

Одним из основным составляющим компонентом материнской платы будь то компьютера либо ноутбука является Северный мост (англ. Northbridge; в отдельных чипсетах Intel, также — контроллер-концентратор памяти с английского Memory Controller Hub, рис.1)

MCH является системным контроллером чипсета на материнской плате платформы x86, к которому в рамках организации взаимодействия подключено следующие оборудование:

1. через Front Side Bus — микропроцессор, если в составе процессора нет контроллера памяти, тогда через шину контроллера памяти подключена— оперативная память.

2. через шину графического контроллера — видеоадаптер (в материнских платах нижнего ценового диапазона, видеоадаптер часто встроенный. В таком случае северный мост, произведенный Intel, называется GMCH (от англ. Chipset Graphics and Memory Controller Hub).

Исходя из назначения, северный мост определяет параметры (возможный тип, частоту, пропускную способность):

- системной шины и, косвенно, процессора (исходя из этого — до какой степени может быть разогнан компьютер);

- оперативной памяти (тип — например SDRAM, DDR, DDR2, её максимальный объем);

- подключенного видеоадаптера.

Во многих случаях именно параметры и быстродействие северного моста определяют выбор реализованных на материнской плате шин расширения (PCI, PCI Express) системы.

В свою очередь, северный мост соединён с остальной частью материнской платы через согласующий интерфейс и южный мост. Когда технологии производства не позволяют скомпенсировать возросшее, вследствие усложнения внутренней схемы, тепловыделение чипа, современные мощные микросхемы северного моста помимо пассивного охлаждения (радиатора) для своей бесперебойной работы требуют использования индивидуального вентилятора или системы жидкостного охлаждения, что в свою очередь увеличивает энергопотребление всей системы и требует более мощного блока питания.

Минуя северный мост согласно нашей схеме двигаясь на юг на материнской плате расположен южный мост.

Южный мост (от англ. Southbridge) (функциональный контроллер), также известен как контроллер-концентратор ввода-вывода (от англ. I/O Controller Hub, ICH, рис.2).

рис.2 Southbridge

Обычно это одна микросхема, которая связывает «медленные» (по сравнению со связкой «Центральный процессор-ОЗУ») взаимодействия (например, Low Pin Count, Super I/O или разъёмы шин для подключения периферийных устройств) на материнской плате с ЦПУ через Северный мост, который, в отличие от Южного, обычно подключён напрямую к центральному процессору.

Если взять функциональность, то южный мост включает в себя:

- контроллеры шин PCI, PCI Express, SMBus, I2C, LPC, Super I/O;

- DMA контроллер;

- контроллер прерываний;

- PATA (IDE) и SATA контроллеры;

- часы реального времени (Real Time Clock);

- управление питанием (Power management, APM и ACPI);

- энергонезависимую память BIOS (CMOS);

- звуковой контроллер (обычно AC'97 или Intel HDA).

Опционально южный мост также может включать в себя контроллер Ethernet, RAID-контроллеры, контроллеры USB, контроллеры FireWire, аудио-кодек и др. Реже южный мост включает в себя поддержку клавиатуры, мыши и последовательных портов, но обычно эти устройства подключаются с помощью другого устройства — Super I/O (контроллера ввода-вывода).

Поддержка шины PCI включает в себя традиционную спецификацию PCI, но может также обеспечивать и поддержку шины PCI-X и PCI Express. Хотя поддержка шины ISA используется достаточно редко, она все таки является неотъемлемой частью современного южного моста. Шина SM используется для связи с другими устройствами на материнской плате (например, для управления вентиляторами). Контроллер DMA позволяет устройствам на шине ISA или LPC получать прямой доступ к оперативной памяти, обходясь без помощи центрального процессора.

Контроллер прерываний обеспечивает механизм информирования ПО, исполняющегося на ЦПУ, о событиях в периферийных устройствах. IDE интерфейс позволяет «увидеть» системе жёсткие диски. Шина LPC обеспечивает передачу данных и управление SIO (это такие устройства, как клавиатура, мышь, параллельный, последовательный порт, инфракрасный порт и флоппи-контроллер) и BIOS ROM (флэш).

APM или ACPI функции позволяют перевести компьютер в «спящий режим» или выключить его.

Рис.3 Схема материнской платы

Системная память CMOS, поддерживаемая питанием от батареи, позволяет создать ограниченную по объёму область памяти для хранения системных настроек (настроек BIOS).

Северный и южный мосты материнской платы вкупе составляют одно целое устройство управления всей системой так сказать глаза, уши, руки ЦП. Вкупе эти два чипа называются – чипсет.

Чипсет (англ. chipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций. Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате выполняет роль связующего компонента, обеспечивающего совместное функционирование подсистем памяти, центрального процессора (ЦП), ввода-вывода и других. Чипсеты так можно встретить и в других устройствах, например, в радиоблоках сотовых телефонов.

Чаще всего чипсет современных материнских плат компьютеров состоит из двух основных микросхем северного и южного моста (иногда объединяемых в один чип, т. н. системный контроллер-концентратор (англ. System Controller Hub, SCH):

Иногда в состав чипсета включают микросхему Super I/O, которая подключается к южному мосту по шине Low Pin Count и отвечает за низкоскоростные порты: RS232, LPT, PS/2.