Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2008 №11

Fit-PC от компании CompuLab—«нано» персональные компьютеры с большими возможностями

Дроздов Сергей  
Золотарев Сергей  

В статье рассматриваются миниатюрные, но в то же время полнофункциональные настольные персональные компьютеры Fit-C 1.0 и Fit-C Slim [1] компании CompuLab Ltd [2] c размерами в корпусе соответственно 116.120.40 мм и 100.110.30 мм. В скромные размеры инженерам удалось поместить довольно привлекательную начинку. Конфигурация малюток включает процессор AMD Geode LX 800 — 500 МГц, 256 или 512 Мбайт памяти, 2,5-дюймовый накопитель на жестких магнитных дисках, 1 или 2 порта проводного 100 Мбит/c Ethernet и беспроводного (802.11b/g для FitPC Slim), 2 или 3 USB порта, VGA контроллер с разрешением до 1920.1440, порт RS232. Оба Fit-C построены на основе «компьютера на модуле» (CoM) CM-GLX от CompuLab.



Рис. 1. Внешний вид Fit-PC Slim

Fit-PC — удивительное рядом

После появления в продаже в сентябре 2008 года миниатюрного персонального компьютера Fit-PC Slim (рис. 1) компании CompuLab в печатных и электронных средствах массовой информации опубликовано множество восторженных откликов, посвященных новому продукту: «CompuLab Fit-PC Slim — претендент на звание самого маленького настольного ПК» [3], «Fit-PC Slim — самый маленький компьютер в мире» [4], «CompuLab Fit-PC Slim помещается в ладони, несмотря на звание «ПК»» и так далее, и тому подобное. Давайте немного разберемся с деталями этого интересного изделия и поймем, за счет чего инженерам CompuLab удалось достичь впечатляющего результата.



Рис. 2. Внешний вид процессора AMD Geode LX 800@0.9W

Холодное сердце Fit-PC — AMD Geode LX 800

«Сердцем» Fit-PC является процессор компании AMD Geode LX 800@0.9W (рис. 2), который был представлен в конце мая 2005 года и являлся самым мощным на то время процессором серии LX [5] (Сейчас самым мощным процессором этой серии является AMD Geode LX 900@1.5W). AMD Geode LX 800@0.9W рассчитан на использование в самом широком спектре бытовой электроники и карманных компьютеров, включая телевизоры высокой четкости (HDTV), мультимедийные устройства, телевизионные и интернет-приставки, «тонкие клиенты», автоматические торговые киоски и планшетные компьютеры Tablet PC под управлением операционных систем семейства Windows, XP Embedded, Windows CE и Linux. В распоряжении разработчиков оказывается обширнейшая база существующего ПО для x86-компьютеров, которое разрабатывалось и совершенствовалось на протяжении многих лет.

Как видно из названия AMD Geode LX 800@ 0.9W, его рейтинг производительности составляет 800 единиц (то есть обеспечивает производительность, сравнимую, например, с VIA C3 800 МГц), напряжение питания ядра — 1,2 В, минимальное энергопотребление ядра — всего 0,9 Вт. Реальная тактовая частота чипа — до 500 МГц, максимальное тепловыделение при работе на частоте 500 МГц — не более 2,4 Вт, среднее — 1,6 Вт. По оценкам специалистов AMD, типичное энергопотребление компьютерной системы на процессоре Geode LX 800@0.9W составляет не более 2,1 Вт.

Процессор выполнен по 0,13-мкм процессу и снабжен 128 кбайт кэш-памяти второго уровня, встроенным блоком вычислений с плавающей запятой (FPU) с поддержкой мультимедийных инструкций Intel MMX и AMD 3DNow!, а также контроллером оперативной памяти DDR 400 с 64-битной шиной. Встроенные контроллеры (PCI, памяти, 2D-видеоконтроллер) соединяются с ядром через интерфейсную шину GeodeLink с пропускной способностью 9 Гбайт/с. Стоит также отметить встроенный 128-битный механизм криптографической защиты и генератор случайных чисел.

В AMD провели сравнительные тесты систем на базе процессоров Geode LX 800@0.9W и Geode GX 533@1.1W [6]. Тестовый стенд был собран на базе системной платы Hawk, имел 256 Мбайт оперативной памяти и 80-гигабайтный винчестер Western Digital. Система работала под управлением Windows XP Home и Windows CE. Синтетические тесты SiSoft Sandra и PCMark 2002 продемонстрировали убедительное преимущество Geode LX 800@0.9W над Geode GX 533@1.1W, а в бенчмарке eTesting Labs Winbench 99 процессор LX 800@0.9W вырвался далеко вперед.



Рис. 3. Внешний вид модуля CM-iGLX:
а) вид сверху; б) вид снизу

Основа Fit-PC — компьютер на модуле CM-iGLX

Основные функциональные возможности Fit-PC обеспечиваются компьютером на модуле CM-iGLX (рис. 3) компании CompuLab. Как утверждает «Википедия» (свободная энциклопедия в Интернете), термин «компьютеры на модуле» (Computer-on-Module, CoM) придумала консалтинговая компания Venture Development Corporation [7] для обозначения специального класса встраиваемых процессорных плат [8]. Под этим термином подразумевались полнофункциональные компьютеры для OEM-производителей, выполненные в виде одной платы, но без набора разъемов для подключения внешних интерфейсов. CM-iGLX — это один из таких CoM модулей компании CompuLab, основные характеристики которого приведены в таблицах 1–3. Знак «+» в этих таблицах означает наличие функции в любой конфигурации. Буквы cоответствуют обозначению, применяемому в спецификациях и кодах для заказа. Особо следует отметить, что CM-iGLX может поставляться для работы в стандартном (от 0 до +70 °C), расширенном (от –20 до +70 °C) и промышленном (от –40 до +85 °C) температурных диапазонах. Важным также является то, что CM-iGLX имеет длительный жизненный цикл — по крайней мере, до 2012 года.

Таблица 1. Характеристики CM-iGLX: процессор, память и шины
Характеристика Спецификация Варианты
Тип
процессора
AMD LX800/LX700, частота до 500 МГц
64+64 кбайт кэш L1 и 128 кбайт кэш L2
Таймеры, прямой доступ к памяти,
контроллеры прерываний.
Чипсет AMD CS5536
C
ОЗУ 64–256 Мбайт DDR, 333 МГц, 64 бит D
BIOS Flash 512 кбайт,
перепрограммируемый на плате
+
NAND
Flash Disk
128/512 Мбайт,
скорость передачи 10 Мбит/с
N
Внешние шины PCI, LPC, AC97 +
AC97 Соотв. AC97 Rev 2.3 +
Шина PCI 32 бит, соотв. 2.2, 132 Мбит/с, 3,3 В
Арбитраж для одного или двух мастеров
+
Шина LPC Хост, 33 МГц, соотв. Intel LPC v1.0 +

Таблица 2. Периферия CM-iGLX
Характеристика Спецификация Варианты
Графический контроллер Разрешение до 1920×140, до 32 бит на пиксель, буфер в системной памяти, 2D графический процессор +
Интерфейс дисплея LCD: параллельный RGB, 18 бит, для TFT'панелей
CRT: аналоговый RGB, 24 бит для CRT
+
Видеоввод Стандарт VESA1.1 и VESA2.0, BT.601, BT.656, 8 бит порт, 150 МГц +
USB Три порта Host USB 2.0, 480 Мбит/с, соотв. EHCI/OHCI +
Последовательные порты (UART) COM'A — RS'232, Rx/Tx
COM'B — TTL, Rx/Tx
+
Универсальный ввод/вывод (GPIO) 4 линии свободны, 4 используются +
Интерфейс HDD IDE, UDMA ATA100 +
Клавиатура и мышь USB или перенаправление через последовательный порт +
Ethernet Realtek 8139, 10/100 BaseT E
Контроллер аудио Контроллер Wolfson WM9715L, AC97 интерфейс, моновход микрофона,
стереовход/выход, 25 мВт для активных колонок
AT
Контроллер сенсорного экрана Часть чипа WM9715L. Поддерживает резистивные панели AT
Часы реального времени (RTC) RTC с питанием от внешней батареи +
Wi'Fi Ralink RT2571chipset, 802.11b/g, внутренний USB'интерфейс.
Доступен только с опцией 512 Mбайт DDR
W
Шифровальное устройство 128 бит шифровальное устройство, до 44 Мбит/с +

Таблица 3. CM-iGLX: электрические, механические спецификации и условия эксплуатации
Характеристика Спецификация
Внешнее питание, В 3,3
Потребляемая мощность, Вт 3–5 (зависит от конфигурации
и скорости CPU)
Размеры, мм 68×58×8
Вес, г 37
MTBF, часов > 100 000
Рабочая
температура,
°C
Стандартный 0…+70
Расширенный –20…+70
Промышленный –40…+85
Температура хранения, °C –40…+85
Относительная
влажность, %
Работа 10–90
Хранение 5–95
Удар 50 g/20 мc
Вибрация 20 g/0–600 Гц
Соединительные разъемы 3×140, шаг 0,6 мм

На рис. 4 показана структурная схема модуля CM-iGLX.



Рис. 4. Структурная схема модуля CM-iGLX

Fit-PC 1.0 — персональный компьютер в форм-факторе PC/104+

Fit-PC 1.0 построен на основе стандартных компонент, выпускаемых CompuLab: одноплатного компьютера SBC-iGLX (рис. 5) и корпуса ENC-iGLX. Как и большинство одноплатных компьютеров CompuLab, SBCiGLX реализован в форм-факторе PC/104+ путем комбинации платы носителя (carrier baseboard) и установленного на ней определенного CoM-модуля (в нашем случае CM-iGLX). Стыковка CoM-модулей и платы-носителя в формате PC/104+ осуществлена через электрические линии, выведенные на унифицированные разъемы (CAMI — CompuLab's Aggregated Module Interface).



Рис. 5. Внешний вид одноплатного компьютера SBC-iGLX:
а) вид с передней панелью; б) вид снизу

В таблице 4 приведены основные характеристики SBC-iGLX.

Таблица 4. Основные характеристики SBC-iGLX

Характеристика Спецификация SB-опция CM-опция
CPU SDRAM Flash Disk Определяются CM-iGLX    
COM-A Только Rx/Tx, уровни RS-232, RJ11 или DB9 коннектор + +
COM'B Только Rx/Tx, уровни RS-232/422/485, 100-mil header X +
IDE Интерфейс UDMA ATA-100. Коннектор 40-pin FPC + +
Ethernet Один или два 10/100 Мбит Ethernet-'порт, используя Realtek RTL8139:
-' первый порт с CoM
- второй порт с платы носителя
+
E2
E
E
TFT-панель 51-контактный разъем для прямого подключения TFT-панели гибким шлейфом + +
LVDS-панель Интерфейс LVDS панели L +
CRT-монитор Аналоговый RGB-интерфейс для CRT и FP мониторов через DB15
на лицевой панели или через FPC на дополнительном модуле
+ +
Видеоввод Использование входного видеопроцессора SAA7113 V +
GPIO До 8 линий + +
PCMCIA & CardBus Поддерживает стандарты PCMCIA (16 бит) или CardBus (32 бит),
и типы карт I, II и III
C1
C2
+
+
Host USB Три порта USB Host, 480 Mbps. Два порта на лицевой панели + +
Аудиосистема и контроллер
сенсорного экрана
Определяется CM-iGLX + AT
PC104 Стандартный коннектор и сигналы PC/104.
Реализовано на основе моста IT8888 PCI'ISA
P +
PC104+ Шина PCI через стандартный коннектор PC/104+ R +
Часы реального времени (RTC) RTC с питанием от внешней батареи + +
Шина CAN Контроллер CAN Bus W +



Рис. 6. Внешний вид персонального компьютера Fit-PC 1.0

Хотя Fit-PC 1.0 (рис. 6) построен на базе SBC-iGLX, но использует не все заложенные в нем возможности. Поэтому приведем реальные характеристики Fit-PC 1.0:

  • процессор AMD Geode LX800 500 МГц, чипсет AMD CS5536, впаянная память 256 Мбайт DDR 333 МГц, 2.5″ жесткий диск IDE 60 Гбайт, интегрированный контроллер дисплея с разрешением 1920x1440;
  • порты: 2xRJ45 Ethernet100 Mbps, 2xUSB 2.0 HiSpeed 480 Mbps, RJ11 RS-232, VGA DB15, стерео вход/выход, вход микрофона;
  • программное обеспечение:
    – General Software Embedded BIOS;
    – специальные возможности BIOS: сетевая загрузка с помощью Etherboot, обновление BIOSa по сети с помощью Etherlink;
    – поддержка Linux: предустановленный Linux Ubuntu 7.10 (Gutsy) или оптимизированный для Fit-PC Linux Gentoo;
    – поддержка Windows: XP Home/Pro.

Механические спецификации и условия эксплуатации: защищенный от пыли и влаги анодированный алюминиевый корпус, размер (WxLxH) 116x120x40 мм, вес 500 г, рабочая температура 0...45 °C, питание 5 В, потребляемая мощность 3–5 Вт, AC-адаптер 110/230 в 5,0 В.



Рис. 7. Внешний вид компьютера Fit-PC Slim:
а) интерфейсы; б) питание

Отличия Fit-PC Slim от Fit-PC 1.0

Теперь перейдем к еще более интересному компьютеру Fit-PC Slim (рис. 7) и сравним его с Fit-PC 1.0. Хотя по размеру Fit-PC Slim на 40% меньше, чем Fit-PC 1.0, но по своим возможностям он превосходит Fit-PC 1.0: имеет в два раза бóльшую память размером 512 Мбайт, встроенный Wi-Fi интерфейс 802.11b/g для беспроводной связи, третий порт USB, кнопку включения питания, индикаторы (LED) питания и обращения к жесткому диску, возможность смены жесткого диска (рис. 8). Интересно, что встроенный адаптер Wi-Fi поддерживает режим точки доступа, так что Fit-PC Slim может работать как маршрутизатор локальной сети. Питание обеспечивает внешний блок питания с номинальным выходным напряжением 12 В (точнее, в диапазоне от 9 до 15 В), что упрощает использование в качестве источника питания автомобильные аккумуляторы и солнечные батареи. Fit-PC Slim имеет размеры 110x100x30 мм, потребляемая мощность равна всего лишь 4–6 Вт, вес — 380 г.



Рис. 8. Компьютер Fit-PC Slim с возможностью смены жесткого диска

Fit-PC Slim поставляется либо с предустановленным Linux Ubuntu 8.04 или Gentoo 2008.0 в режиме дуальной загрузки, либо с предустановленным Windows XP Home SP3. Еще более удивительно (учитывая возросшие возможности) то, что Fit-PC Slim поставляется по цене более низкой, чем Fit-PC 1.0. Fit-PC Slim предлагается заказчику (цены указаны для продажи в США) в четырех конфигурациях:

  • Fit-PC Slim Barebones (256 Мбайт, без Wi-Fi, без HDD) — $220;
  • Fit-PC Slim Diskless (512 Мбайт, Wi-Fi, без HDD) — $245;
  • Fit-PC Slim Linux (512 Мбайт, Wi-Fi, 60 Гбайт HDD с предустановленным Linux Ubuntu и Gentoo) — $295;
  • Fit-PC Slim XP (512 Мбайт, Wi-Fi, 60 Гбайт HDD с предустановленным Windows XP Home SP3) — $335.

Fit-PC Slim — «нано» ПК, или ПК для тех, у кого нет места на рабочем столе

Компания CompuLab следующим образом позиционирует различные варианты Fit-PC Slim:

  • Fit-PC Slim Linux: необслуживаемые ПК, небольшие серверы, заказные системы с Linux.
  • Fit-PC Slim XP: доступ в Интернет, почта и мгновенная передача сообщений, голосовая почта, MS Office, цифровая музыка, хранение и воспроизведение фотографий.

На наш взгляд, Fit-PC является хорошим выбором для создания коммуникационных серверов в промышленности, а также «тонких клиентов» и торговых киосков.

Литература

  1. www.fit-pc.com
  2. www.compulab.co.il
  3. http://www.ixbt.com/news/all/index.shtml?11/06/17
  4. www.hardwareportal.ru
  5. Нечай О. Холодное сердце — AMD Geode LX. http://www.terralab.ru/system/38996/, 24 мая 2005.
  6. AMD Geode LX 800@0.9W Processor Benchmark (www.amd.com)
  7. www.vdc-corp.com
  8. http://en.wikipedia.org/wiki/Computer-on-module

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Сообщить об ошибке