Советы по обустройству современного персонального компьютера.

1.7.1. Ноутбуки.

Проектируя ноутбук, инженеры вынуждены решить сложную задачу компромисса – с одной стороны, получить достаточно производительную систему, по крайней мере, сравнимую с настольными компьютерами, с другой – обеспечить мобильность и приемлемое время автономной работы. Из необходимости такого компромисса, к которому следует добавить еще условия привлекательной цены и минимального веса, и вытекают все особенности ноутбуков, отличающие их от настольных систем, и не в лучшую сторону. Приходится применять более дорогие модификации процессоров (которые так и называются – мобильные), отличающиеся пониженным потреблением и «умением» гибко подстраивать свои режимы работы, специальные жесткие диски меньших размеров (2,5") и приспособленные к переноске, – в общем, почти все с эпитетом «специальное». И еще плотно все это упаковывать, следя при этом за тем, чтобы оставалось достаточно свободного места для прохода охлаждающих потоков воздуха, а вентиляторы при этом шумели не слишком громко.

Следует ли удивляться, что ноутбук стоит раза в два-три дороже настольной системы, равной ему по качеству и производительности? Хотя оценивать ноутбук, сравнивая его с настольными системами, будет не совсем корректно – у него несколько другие задачи, и на первый план вылезают те качества, которые у обычных компьютеров иногда даже вовсе отсутствуют.

Самое узкое место во всех мобильных системах – время автономной работы, и на этом вопросе мы остановимся подробнее. Еще в 2003 году Intel проводила опрос, интересуясь у пользователей: каким временем автономной работы должен обладать ноутбук? Результаты показали, что критичное время, которое удовлетворило бы большинство пользователей, – восемь часов. Но эта цифра и сегодня, спустя много лет, не достигнута даже в первом приближении (точнее, относительно достигнута, но лишь в менее мощных, чем ноутбуки, разновидностях мобильных компьютеров, о которых далее).

Прогресс химических источников тока – батарей и аккумуляторов – конечно, не стоит на месте, но примерно за четверть века удалось добиться фактически лишь двукратного повышения удельной энергоемкости аккумуляторов – с 60–65 Вт-ч/кг у никель-кадмиевых аккумуляторов до 120–150 Вт-ч/кг у современных литий-ионных и литий-полимерных. При этом ущербное свойство никель-кадмиевых аккумуляторов портиться при заряде не «с нуля» (так называемый «эффект памяти») с лихвой перекрыто такими недостатками литий-ионных, как способность деградировать при хранении так же, как и при эксплуатации (т. е. стандартное время жизни литий-ионных аккумуляторов, независимо от условий эксплуатации и хранения, – три-четыре года, и покупать их впрок бессмысленно), и иногда даже взрываться – при неправильном заряде или от собственных, внутренних причин. Потому если тут кто и кардинально выиграл, то только экологи: они полагают, что литий – ионные батареи гораздо менее вредны окружающей среде, чем содержащие кадмий (и тем более свинец).

Получим ли мы мощные и долговечные аккумуляторы?

Успокаивает в вопросе недостаточной емкости автономных источников питания только то, что у разработчиков все еще впереди – теоретическая удельная энергоемкость литиевых аккумуляторов наивысшая из реально возможных электрохимических систем и может достигать более 11 кВтч/кг, т. е. современные аккумуляторы используют ее лишь примерно на один-полтора процента. Периодически возникают оптимистические сообщения о разработке новых типов аккумуляторов повышенной энергоемкости и сохранности. Но до прилавка пока доведена лишь одна такая разработка – это литий-железо-фосфатный аккумулятор, причем его преимущество не в емкости, которая остается на прежнем уровне, и даже несколько меньше обычного, а в повышенной долговечности (до 2000 циклов заряд/разряд) и намного большей удельной мощности, достигающей 3 кВт/кг (примерно на порядок больше никель-кадмиевых, считающихся рекордсменами по этому параметру). То есть наших мобильных компьютеров это, увы, мало касается, зато обрадует любителей электротранспорта и электроинструмента. Впрочем, предложенные фирмой A123 Systems еще в середине 2000-х, литий-железо-фосфатные аккумуляторы еще не стали общепризнанными даже в этих областях – они еще слишком дороги.

Зашло в тупик и когда-то много обещавшее направление по использованию для питания мобильной электроники топливных элементов на основе метанола. Предполагалось, что при таком источнике питания достаточно долить горючего (метилового спирта) в бачок, и несколько часов работы ноутбука обеспечены. Но метанольные элементы оказались слишком сложными по устройству, чтобы их можно было просто и дешево упаковать в блок питания переносного устройства. Эту проблему, несомненно, удалось бы решить (был момент, когда этими типами источников питания занимались практически все крупнейшие производители бытовой электроники в мире), если бы не другое препятствие, которое оказалось непреодолимым, – воспротивилась Ассоциация воздушного транспорта. Метанол – сильный яд и к тому же горюч, потому разгерметизация такого элемента в замкнутом пространстве воздушного лайнера (случайная или с умыслом) может привести к катастрофическим последствиям. Американское Федеральное авиационное агентство даже специально подтвердило, что запрещает иметь на борту самолета топливные ячейки с содержанием метилового спирта выше 24 %. А кому нужен ноутбук, который нельзя захватить с собой в путешествие?

По всем этим причинам приобрести производительный и одновременно имеющий достаточно большое время автономной работы ноутбук не получится – характерное время работы от батарей для этого класса компьютеров составляет один-два часа (есть, впрочем, рекордсмены, вытягивающие часа три). Указанное в технических характеристиках время автономной работы бывает и больше указанных величин, но паспортную величину следует делить на два и более – в зависимости от условий работы.

Самый потребляющий компонент ноутбука – экран (30 % и более общего потребления). Причем если с потреблением процессора производители научились как-то справляться (и технологическими приемами, и организацией его работы), то с потреблением экрана ничего не поделаешь, и новые технологии (LED-подсветка, LED-дисплеи и пр. – см. главу 2 «Мультимедиа») тут помогают мало. После дисплея по потреблению идет материнская плата (чипсет), которую также трудно ограничить в аппетитах. Как-то снизить потребление можно, если принудительно выключать отдельные компоненты (например, беспроводные порты) и включать их при необходимости. Излишне говорить, что это крайне неудобно для пользователя, и к тому же эффект будет мало заметен – потребление куда больше зависит от характера нагрузки (используется ли интенсивно жесткий диск, видеокарта, процессор и т. д.). Как мы увидим (см. главу 8 «Установка Windows»), в Windows 7 в настройках есть даже такая функция, как оптимизация демонстрации видео – по его качеству или по времени автономной работы ноутбука.

Средний ноутбук с 15-дюймовым экраном потребляет от 18 до 50 Вт в зависимости от нагрузки. Обычная емкость батареи такого ноутбука составляет 42–48 ватт-часов[4], что и дает время работы от реального часа до паспортных двух с половиной (в режиме ожидания).

Многие покупатели ноутбуков, кстати, не замечают различий в условиях гарантии на ноутбук и аккумулятор. Хотя срок гарантии на ноутбук меняется от одного производителя к другому (и от одной страны к другой), он обычно составляет от двух до трёх лет. На аккумуляторы же обычно дают намного меньшую гарантию – скажем, всего шесть месяцев. Так что обращайте внимание на эту величину при покупке.

И, в силу указанных особенностей литий-ионных аккумуляторов, не надейтесь приобрести б/у ноутбук с исправной батареей. На практике всегда при покупке или получении в подарок старого ноутбука (который сам по себе может вполне функционален – если он не старше примерно середины 2000-х годов), сразу планируйте приобрести к нему новый аккумулятор. Аккумулятор может стоит порядка 2–3 тыс. рублей, и такое приобретение вполне оправданно.

Остальные же компоненты ноутбука, кроме батареи, могут служить еще долго – некоторые опасения может вызвать разве что жесткий диск (см. разд. 1.5 «Жесткие диски»), но это побеждается регулярным архивированием. Потому если вам попадется недорого б/у ноутбук высокого класса, с хорошим экраном и достаточным набором периферии (Bluetooth, Wi-Fi, не менее 3–4 гнезд USB, может быть, кардридер, выход на внешний монитор, выдеовыход на телевизор, камера), то берите не раздумывая. Даже целесообразно потратиться на его обслуживание в сервис-центре – они почистят внутренности от пыли и заменят все неисправные части, включая батарею. Цена такого обслуживания составит 5-10 тыс. рублей (последняя цифра – если придется заменять оптический привод или жесткий диск), и это целесообразная трата денег: новый высококлассный ноутбук с хорошим экраном может стоить от 40–50 тыс. рублей, а выиграете вы разве что в небольшом увеличении скорости работы, что для мобильного компьютера не очень критично.