Вопросы, связанные с карманными компьютерами, смартфонами и коммуникаторами, сегодня становятся актуальными, особенно в связи с активным развитием этого сегмента рынка и стремительным ростом популярности разнообразных сверхпортативных устройств. До сих пор мы их не затрагивали, поэтому в обзоре сочли возможным привести не только техническую информацию, но и сделать ряд отступлений, которые, с нашей точки зрения, необходимы, чтобы не только констатировать особенности сложившейся на данный момент в этом секторе ситуации, но и лучше понять тенденции его развития.
Изучив ситуацию на рынке, мы решили ограничиться периодом в полгода, поскольку существенных изменений за последние три года практически на нем не произошло. Все это время усиливались процессы унификации аппаратных платформ, которые постепенно вытесняли и к настоящему моменту полностью вытеснили платформы, которые мы не будем рассматривать в обзоре. В частности, это касается платформ на 68k-совместимых ЦП семейства Motorola DragonBall. Также не будем говорить о единственной компании, до последнего времени использовавшей достаточно оригинальные разработки (Sony), в связи с ее уходом с рынка КПК и прекращения производства моделей на базе Palm OS, где использовалась основанная на ARM платформа собственной разработки (CXD2230GA, Sony Handheld Engine, на базе ядра ARM926, 8-123 МГц, 1,7-270 мВт), и переориентацией стратегии развития мобильных устройств на смартфоны (выпускаемые подразделением Sony Ericsson).
КПК: диспозиция
Отечественный рынок КПК, смартфонов и коммуникаторов сегодня представлен 21 изготовителем, которые предлагают устройства на четырех основных платформах: Windows Mobile, Palm OS, Symbian и Linux. В России не действует распространенный в США и Европе сервис компании RIM, Blackberry, соответственно и сами терминалы не продаются, хотя на долю Blackberry в мире приходится 15-17% рынка.
Всего можно насчитать около девяноста моделей (см. таблицу «КПК, коммуникаторы и смартфоны. Справочные данные»), которые реально продавались в течение последних шести месяцев. За I квартал 2005 г. было продано около 85 тыс. КПК и смартфонов (данные компании ITResearch); показатели II квартала, по оценкам аналитиков, составят 100—130 тыс. Безусловно, следует отметить, что это связано прежде всего с ростом популярности смартфонов преимущественно на платформе Symbian, сектор традиционных КПК менее динамичен.
В течение первого полугодия 2005 г. было выпущено примерно полтора десятка новых моделей, ориентированных на все сегменты данного рынка. Это позволяет говорить о положительной тенденции развития, тем более что при сравнении с первой половиной 2004 г. новинок примерно в два раза больше. Если говорить о традиционных КПК, то следует отметить, что сегодня обе основные платформы развиваются достаточно активно.
Возможно вы искали - Реферат: Сравнение директив безопасности
За рассматриваемый нами период новых моделей на базе Palm OS было выпущено несколько больше, даже несмотря на то что «сектор Palm OS» для России фактически сводится к деятельности самой компании palm-One, поскольку прочие участники «экосистемы Palm» в нашей стране не работают. В мире же достаточно активны Куосега и ряд изготовителей из Юго-Восточной Азии, таких, как Group Sense PDA, QoolLabs и даже Samsung. При этом palmOne, избегавшая после выпуска ARM-версии Palm OS существенных технологических переделок платформы, осознала, что такая политика ведет к потере конкурентоспособности, и «взялась за ум». Из трех моделей, выпущенных, а не анонсированных, только одна относится к традиционным КПК (Tungsten E2), тогда как вторая — коммуникатор (Тгео 650), а третья — вообще представитель новой для palmOne категории «мобильный менеджер» (КПК, оснащенный емким 1-дюйм дисковым накопителем Hitachi Microdrive емкостью 4 Гбайт). Кроме того, palmOne раскрыла планы по выпуску до конца года десяти новых изделий, но о них мы поговорим, когда они превратятся из анонсов в реальные аппараты.
Общая ситуация в сегменте Windows Mobile пока стабильна. По «валовому продукту» отчетливо лидирует HP, она же обладает и наиболее широким модельным рядом КПК (12 моделей, рассчитанных на все ценовые сегменты рынка). В то же время с технологической точки зрения HP пока уступает конкурентам— даже в их модельном ряду 24хх/27хх нет ничего сверхнового. Наиболее мощная модель этой серии, iPAQ hx2270, хотя и имеет, например, биометрический датчик и мощный ЦП, на роль лидера претендовать не может в связи с особенностями позиционирования всего модельного ряда, формальным же флагманом семейства iPAQ остается модель 4700, которая была выпущена давно и уже начала морально устаревать. В связи с этим интерес клиентов (тенденции изменения доли рынка об этом свидетельствуют) начинает смещаться в сторону иных марок. Тем более что другие изготовители уже делают ставку не только на традиционно важные для приверженцев КПК с этой ОС «технологичность», мощность и дополнительные функции, но и имеют в запасе модели с какой-либо яркой, необычной технической особенностью. Это прежде всего такие устройства, как Dell Axim X50v со встроенным трехмерным акселератором (Intel 2700G, 16-Мбайт видеоОЗУ), ASUSTeK P505 с уникальным «пространственным джойстиком» и огромным по меркам этого сегмента временем автономной работы, Fujitsu Siemens Pocket LOOX 720, весьма удачно сочетающий присущие современному КПК высокого уровня возможности (в том числе цифровую камеру) при небольших размерах. В итоге по количеству продаваемых устройств HP хотя и сохраняет лидерство, но оно уже не столь значительно, как год назад. По оценкам ITResearch, ее рыночная доля в I квартале 2005 г. составляет около 35%, тогда как год назад была 45-50%. Свой вклад в этот процесс вносит и бурно развивающийся сегмент коммуникаторов на базе Windows Mobile, таких, как RoverPC S2 или I-Mate Jam. Среди наиболее интересных технологических тенденций следует отметить активизацию разработчиков КПК со встроенными адаптерами GPS. Реально доступны в России КПК AIRIS Xslim N509 (на платформе MiTAC 168) и Acer n35. Заметного вклада в расстановку сил на рынке они пока не вносят, но, учитывая рост популярности навигационных применений и развитые возможности современного навигационного ПО для карманных компьютеров, имеют неплохие перспективы.
Основной вклад в рост рынка персональных сверхпортативных устройств, как уже говорилось, вносит платформа Symbian, а конкретнее — компания Nokia. Главный фактор роста — значительное увеличение рынка мобильных телефонов, поскольку основная масса устройств этой платформы ведет свое происхождение именно от телефонов.
Причина бурного роста этого рынка прежде всего в том, что сегодня происходит планомерная «смартфони-зация» сегмента high-end-телефонов. К такому решению изготовителей подталкивает то обстоятельство, что они практически исчерпали возможности наращивания функциональности телефонов в рамках собственных закрытых платформ, потому и были вынуждены обратиться к наработкам создателей смартфонов. В авангарде этого процесса — компания Nokia, Sony Ericsson менее активно участвует в нем (во многом из-за внутренних проблем и реорганизации), совсем неактивна Siemens (и, судя по сделке с BenQ, совершенно напрасно).
Покупатели при этом нередко даже не догадываются о «смартфонной» природе своего нового модного телефона. И неудивительно, что после того, как заработал отлаженный механизм продажи сотовых телефонов, они сразу же заняли очень хорошие позиции как в мире, так и в России. Заняв примерно I % сотового рынка (основная масса продаж сотовых телефонов приходится на недорогие массовые модели, тогда как смарт фоны — устройства, преимущественно позиционируемые в ценовой нише «более 300 долл.»), смартфоны радикально изменили расстановку сил. Процесс «смарт-фонизации» далеко не закончен, но можно не сомневаться, что за год-полтора именно смартфоны станут основой продуктовых рядов в сегменте high-end всех успешных изготовителей.
КПК: что почем
Похожий материал - Реферат: Сказка о том, как Windows и Linux дружили в одной сети
Анализ структуры продаж КПК по ценовым сегментам позволяет выявить довольно интересные закономерности. Главная тенденция на сегодня — не рост бюджетного сегмента, как это свойственно большинству секторов рынка ИТ. Напротив, бюджетных моделей становится все меньше. На наш взгляд, это обусловлено не только особенностями сегодняшнего состояния рынка, но и тем, что данная ситуация носит системный характер. Часто встречающееся деление КПК и смартфонов на группы — «начального уровня», «мощные» и т. д. — предполагает ряд затруднений, а иногда просто неправомерно, особенно если речь идет о специализированных устройствах. Более целесообразно структурировать товарное предложение по ценовым группам. Такое деление достаточно четко соответствует и технологическим нишам, хотя исключения, безусловно, есть. В настоящее время на рынке существует четыре основные ценовые ниши — до 250 долл., 250-450 долл., 450-650 долл. и свыше 650 долл., причем в эти группы входят КПК на базе всех платформ, а также коммуникаторы и смартфоны.
В ценовой нише «до 250 долл.» сегодня сравнительно немного моделей, причем преимущественно на базе Palm OS, максимум приходится на ниши 250-450 и 450-650 долл. Но, по мнению изготовителей, несколько лет проработавших на этом рынке, оптимальная цена КПК примерно 300-350 долл. (зависит от платформы). Понятно, что покупателю лучше — дешевле, но при таком уровне цен рынок остается достаточно интересным изготовителю (хотя и не сверхприбыльным). При этом процессы «удешевления» сводятся к классическому понятию — «больше возможностей за те же деньги». Так, например, сегодня даже для бюджетных моделей в качестве стандартного интерфейса используется Bluetooth, а часто и Wi-Fi. Всего Bluetooth присутствует почти у 75% всех современных моделей, и около трети всей массы имеющихся на рынке «нала-донников» снабжаются средствами подключения к беспроводным сетям.
Технические характеристики
Формально технические характеристики наиболее мощных моделей карманных компьютеров (коммуникаторы и смартфоны фактически представляют собой именно КПК, отличаясь от «традиционных» лишь наличием сотового модуля соответствующего стандарта) позволяют с некоторыми натяжками сравнивать их с ноутбуками не такого уж далекого прошлого. В частности, тактовая частота процессоров, используемых в КПК, сегодня достигла 624 МГц, совокупная емкость флэш-памяти дошла до 128 Мбайт, установка 1-дюйм дисковых накопителей позволяет довести емкость «дисковой» подсистемы массовой памяти до 5 Гбайт (в будущем и того больше). Многие модели имеют два разъема для карт расширения (как правило, CompactFlash Туре II и SecureDigital, совместимый с SDIO). Разрешение экранов достигло 640х480 (тут следует заметить, что максимальный физический размер диагонали экрана КПК сегодня 4 дюйма, и ограничен он не столько возможностями технологии изготовления ЖК-дисплеев, сколько соображениями эргономики и удобства транспортировки сверхпортативного устройства).
Устройства ценой до 250 долл. в основном предназначены для начинающих пользователей, которым не слишком важны разнообразные функциональные возможности. Практически все КГ1К этого сегмента обладают скромными техническими характеристиками. За прошедшее полугодие тут появилась только одна новинка — palmOne Tungsten E2 (с Bluetooth); моделей на базе Windows Mobile после ухода с рынка Rover Computers и прекращения продаж Palmax z710 просто не осталось.
КПК ценой 250-450 долл. — это наибольший из четырех сегментов. В нем представлено множество моделей всех основных изготовителей. Такое разнообразие свидетельствует о высоком спросе на устройства данной категории, что объяснимо: за небольшую сумму сегодня можно приобрести устройство, позволяющее не только носить с собой всю необходимую информацию и работать с ней, но и слушать музыку и даже смотреть видеофильмы. Среди новинок этого сегмента встречаются как недорогие модели со скромными для данного класса характеристиками, так и мощные КПК, оснащенные процессорами с высокой тактовой частотой, а также беспроводными интерфейсами Wi-Fi и Bluetooth. Данный сегмент по базовым платформам можно разделить на три группы: Windows Mobile, Palm OS, a также устройства на других платформах. Причем моделей на Windows Mobile в структуре товарного предложения примерно в пять раз больше, чем на Palm OS, а прочие платформы составляют незначительную часть ассортимента. Стоит также отметить, что после снижения цены на некоторые смартфоны компании Nokia в нише «до 450 долл.» появились и представители платформы Symbian. Можно предположить, что число таких устройств в этом ценовом диапазоне будет расти в связи с постоянным снижением цен, хотя, скорее всего, это будут морально устаревшие, «немодные» модели. В нише 450-650 долл. представлены самые передовые устройства из модельных рядов компаний. Тут есть как обычные КПК, так и смартфоны и коммуникаторы. Основная отличительная особенность моделей этого сегмента — наличие у большинства беспроводных интерфейсов Wi-Fi и Bluetooth, высокопроизводительных процессоров, а также встроенной памяти большого объема. За прошедшие полгода данная группа подверглась наибольшему обновлению. Данный сегмент четко делится на две части — традиционные КПК и коммуникаторы. Продажи примерно поровну делятся между Windows Mobile и Symbian, фактически единственная модель на базе Palm OS в данном секторе — Тгео 650. Подробно останавливаться на описании технических характеристик новинок мы не будем, все они очень сходны, различаются лишь частотой процессора и объемом установленной памяти, а дополнительную информацию можно найти в таблицах.
Очень интересно - Доклад: Флэш-память: типы и принципы
Аппараты с крайне высокой ценой (свыше 650 долл.) в основном относятся к категории коммуникаторов и модных, дорогих смартфонов. Кроме того, в этой же нише располагаются клавиатурные КПК Nokia (серия 9300/9500) и Sharp (на базе Linux). Они ориентированы на профессиональных пользователей, которым необходимо самое мощное и сложное устройство и которые готовы за это платить дополнительно.
КПК изнутри
Элементная база КПК и мобильных устройств на сегодня довольно жестко стандартизована. Давно прошли времена, когда в этом сегменте рынка царило разнообразие видов.
История карманных компьютеров началась в середине 1980-х гг. прошлого века с выпуском модели Psion Organiser II, интерес массового рынка этот сегмент привлек несколько позднее, с выпуском модели Newton Message Pad. Фактически до середины 1990-х гг. в этом секторе царило значительное разнообразие схемотехнических решений. Это вполне естественно, учитывая специфику задач и технологические ограничения, существовавшие в то время. Требования предельной миниатюризации в сочетании с жесткими условиями по энергопотреблению вынуждали разработчиков создавать самые невероятные решения, а иногда и идти на непростые компромиссы, скажем, в целях максимального удешевления отказываться от такого, казалось бы, необходимого атрибута, как разъемы для карт памяти.
Разработчики первых КПК были вынуждены практически все создавать с нуля. Это относится не только к разводке плат, конструкции, иногда даже процессоры разрабатывались «под КПК».
Примерами оригинальных системных архитектур того времени могут стать несколько моделей, например Atari Portfolio (настоящий разработчик — DIP Systems, многие, наверное, помнят эту модель по фильму «Тер-минатор-1», где юный Джон Коннор «вскрывает» банкомат именно при помощи этого аппарата), компактный клон IBM PC (правда, не совсем с ним совместимый), построенный на базе МП 80С88 с тактовой частотой 4,9 МГц, оснащался 128-Кбайт ОЗУ и монохромным экраном с разрешением 240x64 пиксел (40x8 знакомест). Небезынтересен и один из исторически первых коммуникаторов AT&T EO Communicator 440/880, оригинальная система, построенная на базе ЦП AT&T Hobbit с тактовой частотой 20/30 МГц (этот ЦП применялся в первых прототипах Newton, кроме того, в его истории есть и другой интересный факт — на нем разрабатывалась операционная система BeOS). В этом процессоре использовалась система команд CRISP (C-machine Rational Instruction Set Processor), сочетавшая в себе производительность RISC-ЦП и компактность программ для CISC. Hobbit был реализован как набор микросхем АТТ92010 (ЦП и контроллер памяти), АТТ92011 (системный контроллер, который обеспечивал взаимодействие с подсистемами питания, контроллером прерываний, занимался выборкой и декодированием команд из памяти и работой с системной шиной), АТТ92012 (контроллер PCMCIA, позволял подключать до четырех плат PCMCIA), ATT92013 (контроллер периферийных устройств, который обеспечивал взаимодействие системной шины Hobbit и 8- или 16-разрядных устройств, подключаемых к шине, совместимой с ISA; до 8 устройств) и т. д. ЦП работал при напряжении 3,3-5 В, при 20 МГц производительность составляла 13,5 MIPS, потребляемая мощность 515 мВт. В целом Hobbit — это законченный комплект для создания сверхпортативных машин. AT&T разработала несколько более мощных моделей Hobbit — 92020S (более быстродействующую), 92020М (в ней только три микросхемы), 92020МХ/92021МХ (две микросхемы, которые обеспечивали функциональность первой модели и более высокую производительность), но на тот момент рынок уже захватил Newton. Еще одна показательная разработка, наглядно иллюстрирующая вынужденную «оригинальности» подхода разработчиков к созданию КПК — Amstrad PenPad 600 (1993 г.). Машина имела три (!) процессора Zilog Z8S180 с тактовой частотой 14,3 МГц. Первый предназначался для работы прикладного ПО, ОС и драйвера сенсорного экрана, второй — для управления энергопотреблением, последний — для системы распознавания рукописного ввода. Машина имела сенсорный монохромный экран с разрешением 320x240, 192 Кбайт памяти (32 Кбайт использовалось для видеоОЗУ, 32 Кбайт — для системы распознавания, 128 Кбайт — пользовательское ОЗУ). Подобных систем было множество: Casio Zoomer, GRiD/AST 2390, Sony Magic Link, Sharp Zaurus... Apple Newton MessagePad стал новым этапом в истории развития КПК.
Ростки унификации
Вам будет интересно - Доклад: WiMAX в России
После выпуска Newton MessagePad «зоопарк» моделей КПК значительно сократился. Тут сказались и действия Apple по рекламе MessagePad, и общая ситуация на рынке. В некотором смысле Newton стал первой более или менее унифицированной платформой для КПК. На его базе было создано несколько клонов, таких, как Sharp ExpertPad и Motorola Marco (кстати, этот аппарат оснащался встроенным радиомодемом).
Newton MessagePad — первый КПК, в котором применялся ЦП на базе архитектуры ARM (ARM 610 с тактовой частотой 20 МГц), сенсорный ЖК-экран 400x336 пикселов, 4-Мбайт ПЗУ, 640-Кбайт ОЗУ (482 Кбайт которого отводилось для системных нужд, 158 было доступно пользователю), разъем PCMCIA Type II, последовательный и инфракрасный порты. Со временем появились новые модели, но архитектура оставалась общей. Правда, Newton опередил свое время и не принес Apple финансового успеха. В 1998 г. его официально сняли с производства.
В 1996 г. на рынке КПК появился новый лидер — Palm Pilot на ЦП семейства Motorola DragonBall. В первых моделях применялись DragonBall/l6 МГц (МС68328), КПК имели 256-512-Кбайт ОЗУ (512 Кбайт в модели 5000), имелся ЖК-экран с разрешением 160x160 пикселов.
DragonBall оставался платформой для Palm OS более пяти лет, фактически именно Palm во многом стал для Motorola стимулом для развития и совершенствования этой серии ЦП. С каждой новой моделью ЦП появлялся новый Palm, DragonBall EZ (M68EZ328, 16 МГц) — в Palm III, Palm mlOx, Palm Zire; DragonBall VZ (MC68VZ328, 33,1 МГц, на микросхеме интегрирована вся основная периферия, в том числе контроллер цветного ЖК-экрана) — в Palm ml25, m500, ml30, m515, Tungsten W. Был выпущен DragonBall Super VZ, но этот ЦП использовала только Sony (ныне прекратившая производство КПК на базе Palm OS). В 2002 г. Palm объявила о переходе на архитектуру ARM (изначально планировалось использовать ЦП DragonBall MX с ARM-ядром, но в итоге Palm приняла решение перейти на TI ОМАР). Параллельно в сектор мобильных устройств приходит и Microsoft. Примечательно, что первые модели КПК па базе ее платформы Windows СЕ работали на ЦП с совершенно различной архитектурой — Hitachi SH3/SH4, MIPS, ARM, причем последний долгое время практически не использовался. В клавиатурных моделях класса HandHeld PC и в компактных Palm-Size PC чаще встречались MIPS SH3. Но затем с выпуском Compaq iPAQ, построенного на StrongARM, эта архитектура стала набирать популярность и в 2000 г. волевым решением Microsoft в спецификации Windows Powered Pocket PC был оставлен только ARM.
ARM как общий знаменатель
Итак, элементная база КПК и мобильных устройств сегодня в основном унифицирована. В эволюционной борьбе выиграли решения трех поставщиков — Intel, Texas Instruments и Samsung, а многообразие схемотехнических решений свелось к выбору и применению того или иного высокоинтегрированного модуля и подбору компонентов, исходя в основном из цены и, возможно, специфических требований, накладываемых выбранной ОС. Все они построены на архитектуре ARM.
ARM: генезис
Похожий материал - Реферат: Строим сеть для видео
В 1985 г. английская компания Acorn Computer Group приступила к созданию RISC-процессора. Эта фирма занималась разработкой персональных компьютеров, которые пользовались популярностью в Англии. Машины были весьма интересные: уже тогда они имели графический интерфейс, многозадачный режим работы, весьма стройную архитектуру. Необходимость в собственном ЦП была связана с требованиями роста и развития, компании было необходимо конкурировать как с многочисленными ПК других изготовителей, так и с IBM PC (в Англии его победа была не столь быстрой и триумфальной, как в США).
До этого момента Acorn разрабатывала и делала все самостоятельно, от процессоров и системных плат до ОС и прикладного ПО. Но тут руководство приняло решение отойти от привычной практики, и Acorn направила в Intel запрос на лицензирование ядра ЦП i80286 — по тем временам новинки. Однако Intel не согласилась:
«Мы продаем процессоры, а не ядра». Acorn была вынуждена искать другие решения. В то время выбор огранивался кристаллами National 16032 и Motorola 68000, причем оба ЦП разработчики забраковали. Они плохо вписывались в архитектуру, были сложны, обеспечивали плохое время реакции на прерывания и т. п. Последнее стало основной причиной отказа от них, поскольку для Acorn скорость обработки прерываний была одним из критичных параметров, определявших «отзывчивость» системы. В итоге принимается решение самостоятельно разрабатывать новый ЦП.
Ресурсы скромной фирмы были несравнимы с возможностями лидеров полупроводниковой индустрии. И решение о реализации системы на базе архитектуры RISC, в то время набиравшей популярность, но еще относительно новой, в значительной степени было обусловлено именно недостатком ресурсов. RISC-процессор был технологически проще, позволял добиться значительной вычислительной мощности, хорошего времени реакции на прерывания, а значит, и времени отклика системы и т. д. Началась разработка (хотя даже сами разработчики считали свое занятие сумасшествием), в октябре 1983 г. был готов первый прототип и ряд микросхем сопровождения (видеоконтроллер, контроллер ввода-вывода, память и пр.). ЦП получил название ARM (от Acorn RISC Machine), имел тактовую частоту 8 МГц и более высокое быстродействие, чем тогдашний 80286. Правда, начальная версия в производство не пошла, в реальных системах использовался ARM 2.