Toshiba E750 — беспроводной КПК на новом процессоре Intel PXA255

Владимир Сперанский, 

Toshiba выпустила hi-end КПК e750 на новом процессоре Intel PXA255. Насколько удвоенная частота шины увеличивает быстродействие КПК?

Большая часть современных КПК на платформе Pocket PC работает на процессорах семейства Intel XScale. Это обусловлено, вне всякого сомнения, очень жесткими спецификациями операционной системы Pocket PC 2002; Microsoft совершенно не оставила выбора производителям мобильных компьютеров. Почти все high-end КПК на Windows CE, продаваемые сейчас, работают на PXA250, частотами которого могут быть 200, 300 или 400 МГц.

Когда только появились процессоры семейства XScale, предполагалось, что они полностью заменят «устаревшие» 206-МГц StrongARM SA-1110. Обещалось, что чипы, работающие с большей производительностью, будут тем не менее потреблять меньше энергии. К сожалению, выяснилось, что реальность гораздо печальней оптимистичных прогнозов. На сегодняшний день ситуация такова: устройства на процессорах XScale работают ничуть не быстрее (а в некоторых случаях даже медленнее) старого доброго SA-1110. То же самое и с энергопотреблением. В этом смысле показателен, например, тот факт, что представленные в конце прошлого года одновременно компьютеры Rover PC P3 и P5 работали на XScale PXA250 (правда с частотой 200 МГц) и StrongARM 206 МГц соответственно: старшая и более дорогая модель использовала «устаревший», но более быстрый процессор. Обзор этих двух моделей можно почитать здесь.

У этой ситуации две причины. Во-первых, Microsoft не оптимизировала Windows CE для работы с процессорами нового семейства, и вообще на сегодняшний день нет ни одного оптимизированного приложения, несмотря на перманентные обещания о том, что они вот-вот появятся. Только в ОС PocketPC 2003, которая должна быть объявлена этим летом, будут внедрены средства для разработчиков, которые позволят им писать приложения, оптимизированные для процессоров XScale. Во-вторых, недоработанность процессора и всей системы. Дело в том, что производительность компьютера зависит не столько от чистых мегагерц (все-таки это не привычная нам настольная CISC-архитектура), сколько от того, как процессор загружен (то есть как организован обмен данными между процессором и другими компонентами устройства). В КПК на Pocket PC RISC-процессоры (и StrongARM, и XScale), предназначенные обрабатывать 32-битные инструкции, вынуждены работать с 16-разрядной шиной данных. Соответственно, для того, чтобы полностью загрузить процессор и компенсировать ограничение 16-разрядной шины, необходимо удвоить рабочую частоту шины данных и к тому же предусмотреть запас производительности в 25% (от удвоенной частоты) для других системных компонентов КПК. Простой подсчет показывает, что для процессора с частотой 400 МГц необходима рабочая частота шины памяти в 1000 МГц. А чипы PXA250 (вне зависимости от рабочей частоты чипа) загружаются данными шиной с частотой 100 МГц — для 400-МГц процессоров это на порядок меньше необходимого! StrongARM SA-1110 с частотой 206 МГц получает данные от шины с половинной частотой — 103 МГц.

Как видите, есть все основания полагать, что узким местом (или, по крайней мере, одним из таковых) современных устройств на Pocket PC является частота шины, с которой работают процессоры Intel. Для того, чтобы обеспечить соответствующее повышение производительности карманных компьютеров нужно было серьезно переработать схемотехнику КПК, а это сделано не было.

Для разных версий одной и той же операционной системы для карманных компьютеров Microsoft использует разные названия, что иногда вводит пользователей в заблуждение. Pocket Windows, Windows CE, Pocket PC — это все одна и та же платформа. Разные версии ОС Windows CE 3.0 стали называть Pocket PC 2000 и Pocket PC 2002 (последняя была выпущена 4 октября 2001 года). Следующая (и пока последняя) версия, представленная на выставке Consumer Electronics Show 2002 в Лас-Вегасе, называется Windows CE .NET (ОС Windows CE 4.0). Этим летом должна появиться новая версия без принципиальных изменений: Pocket PC 2003.

В марте Intel добавила в свое семейство процессоров для мобильных устройств три новых модели — PXA263, PXA260 и PXA255. PXA260 и PXA263 построены на новом ядре, а PXA255 является обновленной версией своего предшественника, PXA250. В процессе разработки он даже так и назывался: PXA250 степпинг C1. Принципиальным отличием нового чипа является как раз частота новой шины PxBus: 200 МГц. Из интересных новых особенностей еще можно отметить конфигурацию регистров SDRAM для режима Low Power. Также, по заявлению Intel, энергопотребление 400-МГц версии нового чипа при напряжении питания 1,3В меньше энергопотребления PXA250 на 30% в активном и на 60% в ждущем режимах. Ну и, конечно же, в новом чипе решены некоторые пункты из errata PXA250 — списка недоделок и ошибок, допущенных при проектировании и производстве предыдущей версии процессора.

На выставке CeBIT'2003 компания Toshiba представила новую модель карманного компьютера e750, которая пришла на смену e740. Принципиальным отличием является ядро системы — процессор Intel XScale PXA255 вместо PXA250, использовавшегося в предыдущей модели. Помимо этого добавлено 32 Мбайт NAND flash для хранения пользовательских данных. Управляется новинка ОС PocketPC 2002 Premium. Так же как и e740, e750 оборудована встроенным Wi-Fi-модулем (802.11b) и двумя слотами расширения: SD (SDIO) и Compact Flash Type II. Что сразу приятно удивило в новинке, так это экран: яркий, лучше чем у предшественника; контроль яркости пятиуровневый.

Front

Ничем особенным, кроме вышеперечисленного, e750 среди прочих hi-end машинок на Pocket PC не выделяется. Можно отметить черный простенький чехол-кармашек (как у Casio E-125), непритязательный пластмассовый стилус и отличный основательный крэдл с направляющими для КПК. e750 умеет подзаряжаться без крэдла — от кабеля. Батарея съемная. В целом устройство оставило по себе очень приятное впечатление, не порадовало только чрезмерно плотное прилегание корпуса к краям экрана: если просто взять машинку сбоку, то почти наверняка она включится, как если бы была нажата аппаратная клавиша. В компании Digital Nature, предоставившей нам устройство на тестирование, новая Toshiba стоит $640.

Up

Верхний торец e750. Два рахъема для карт расширения, выход на наушники, стилус, два индикатора (разряда батарей и работы Wi-Fi адаптера)

Мы, естественно, решили проверить, насколько удвоенная частота шины повлияла на производительность КПК. Ниже результаты тестов. Для e750 указаны результаты тестов при частотах 200 и 400 МГц, между которыми машинка позволяет переключаться «на ходу».

Нормального способа замерять производительность карманного компьютера не существует, все бенчмарки суть тесты синтетические и их показатели мало кого интересуют. Поэтому мы используем следующую методику. В большом тексте (роман «Мастер и Маргарита» Михаила Булгакова, переведенный на английский язык, 1,5 Мбайт) все слова «the» заменяются на «ooops». Аналогично, был сформирован xls-файл со случайными данными размером чуть меньше мегабайта, и в нем заменяются везде сочетания цифр «12» на «34». Такие процедуры в большой степени отражают скорость КПК при работе с текстом. Еще мы архивируем программой IA ZIP четыре файла: doc, xls и два bmp общим объемом 4 Мбайт. Все тесты проводятся при работе от батарей.

Toshiba e740

Toshiba e750 (200 МГц)

Toshiba e750 (400 МГц)

Word "the->ooops", мин:с

5:25

7:58

4:36

Excel "12->34", мин:с

4:06

5:06

2:50

IA ZIP, мин:с

1:06

1:31

0:50

Что ж, как мы видим, использование удвоенной частоты шины не решило всех проблем — для этого надо менять всю схемотехнику и переписывать операционную систему. Тем не менее, производительность увеличилась значительно (хотя, конечно, и не в два раза).

Демонстрация тестового ролика мультфильма Shrek (3036 кадров) программой PocketDivX. Количество пропущенных кадров.

Toshiba e740

Toshiba e750 (200 МГц)

Toshiba e750 (400 МГц)

Shrek (PocketDivX), кадров

26

511

0

Для проверки времени работы от батарей мы дважды запускаем Media Player, проигрывающий по кругу четыре файла (56, 128, 192, 320 кбит/с). В первый раз при включенной на максимум подсветке и выключенном звуке, во второй раз наоборот - при минимальной подсветке и максимальном звуке, выведенном на наушники (режим mp3-плеера).

Время автономной работы Toshiba e750 от аккумуляторов при отключенном модуле Wi-Fi.

Toshiba e740

Toshiba e750

Backlight max, sound off, ч:мин

3:14

3:46

Backlight off, max sound, ч:мин

нет данных

7:16

Семь с лишним часов проигрывания MP3 - это очень неплохо. Это означает, что если в течение дня использовать e750 в качестве электронного органайзера, читать книжки и немного работать с текстом, то дополнительно аккумуляторов хватит на два-три часа проигрывания музыки: вполне достаточно в дороге.


Автор
Владимир Сперанский
Теги