Fit-PC от компании CompuLab—«нано» персональные компьютеры с большими возможностями
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 1920×1440; - 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
- www.fit-pc.com
- www.compulab.co.il
- http://www.ixbt.com/news/all/index.shtml?11/06/17
- www.hardwareportal.ru
- Нечай О. Холодное сердце — AMD Geode LX.
http://www.terralab.ru/system/38996/, 24 мая
2005. - AMD Geode LX 800@0.9W Processor Benchmark
(www.amd.com) - www.vdc-corp.com
- http://en.wikipedia.org/wiki/Computer-on-module