Mobilny dostęp do Internetu - ARM i Intel w natarciu

Firma Intel planuje produkcję procesorów przeznaczonych do zasilanych niskim napięciem urządzeń przenośnych, w szczególności Ultra Mobile Personal Computer (UMPC), wkraczając tym samym na tradycyjny obszar działalności ARM. Według prognoz przedstawicieli firmy, sprzedaż urządzeń UMPC oraz Mobile Internet Devices może osiągnąć wartość 10 mld dolarów w 2011 roku. O ile obecnie przewaga na rynku wydaje się być po stronie ARM, to jednak w przyszłości konkurencja z gigantem, jakim jest Intel, może być dla tej firmy bardzo trudna.

Elektronika przenośna stanowi obecnie wyzwanie dla producentów półprzewodników. Rosnące wymagania konsumentów sprawiają, iż są oni zmuszeni oferować coraz to nowsze funkcje w sprzedawanych urządzeniach, przy jednoczesnym wydłużaniu czasu ich działania na pojedynczej baterii. Szczególnie widoczny jest trend zwiększania możliwości komunikacyjnych urządzeń przenośnych. Klienci pragną dziś nie tylko odtwarzać muzykę czy wykonywać rozmowy telefoniczne przy pomocy swoich urządzeń, ale mieć także stały dostęp do Internetu. Ponadto, istnieje presja ze strony firm działającym na rynku telefonii komórkowej, aby stały dostęp do Internetu stał się standardem w elektronice przenośnej. Firmy te upatrują w tym przede wszystkim szansę na zwiększenie swoich zysków. Pozostaje pytanie, w jaki sposób połączyć możliwości notebooków z mobilnością i wygodą obsługi telefonów komórkowych. Eksperci nie są zgodni w tej kwestii, jednak o ile przenośne komputery oferują większe możliwości rozwoju, to jednak to telefony komórkowe mają obecnie większe szansę na wypełnienie tej luki.

Intel przedstawia gotowe rozwiązania

Rys. 1. UMPC firmy Lenovo, wykorzystujący platformę Menlow Intela.

Firma Intel promuje dwa typy urządzeń mobilnych z obsługa Internetu – UMPC oraz Mobile Internet Device (MID). Problemem komputerów UMPC jest krótki czas działania urządzenia przy zasilaniu bateryjnym. Dotychczas stosowano w nich standardowe procesory wykorzystywane w notebookach. Charakteryzowały się one dużą wydajnością, jednak ograniczone wymiary baterii montowanych w tego typu przyrządach znacząco wpływały na czas pracy urządzenia. Plany Intela obejmują wprowadzenie rodziny procesorów X86 dedykowanych dla aplikacji UMPC, a przez to odznaczających się mniejszym zużyciem energii przy zachowaniu wysokiej wydajności. Wynikiem tych starań było opracowanie trzech platform, McCaslin, Menlow oraz Moorestown. Zaprezentowana w 2007 roku platforma UMP 2007, o nazwie kodowej McCaslin, opiera swoje działanie na procesorze Stealey. Był on zmodyfikowaną na potrzeby urządzeń mobilnych konstrukcją Pentium, o mniejszych wymiarach oraz dodatkowych trybach oszczędzania energii. Wprowadzone na rynek wersje taktowane były zegarem 600MHz oraz 800MHz. McCaslin został wykorzystany dotychczas w siedmiu modelach urządzeń wprowadzonych do sprzedaży, jednak Intel zdecydował się na opracowanie kolejnych rozwiązań, i wydaje się, że niewiele nowych produktów opartych na tym układzie trafi na rynek. Kolejna platforma, Menlow, zawiera procesor Silverthorne wyprodukowany w procesie technologicznym 45nm, dodatkowy układ scalony wspomagający operacje I/O i operację graficzne oraz układ komunikacyjny współpracujący z Wi-Fi lub WiMax. Architektura procesora Silverthorne umożliwia taktowanie w zakresie od 900MHz do 1,8GHz. Przewiduje się, iż Menlow znajdzie zastosowanie przede wszystkim w urządzeniach MID oraz UMPC z niższej półki, umożliwiając zmniejszyć ich cenę nawet do poniżej 600 dolarów. Podczas ostatnich targów Consumer Electronics Show, przedstawiono cztery nowe komputery UMPC wykorzystujące tą platformę. Urządzenia, wyposażone w dotykowy ekran, sygnowane były markami Lenovo, Toshiba, Clairon oraz Gigabyte Technology. Według firmy Lenovo, czas pracy urządzenia przy przeglądaniu stron WWW wynosi do 4 godzin. Mimo poprawy wydajności, nie uzyskano zmniejszenia ciepła wydzielającego się na procesorze. Powoduje to, iż urządzenia wyposażone w ten układ będą nadal musiały być wyposażone w aktywny system chłodzący.

Parę miesięcy po wprowadzeniu Menlow, firma Intel przedstawiła procesor Moorestown. Wprowadza ona dalszą poprawę wydajności systemu, m.in. poprzez zintegrowanie CPU oraz GPU w jednym układzie scalonym. O ile Menlow pozwalał na czterokrotne zmniejszenie poboru mocy przez procesor w porównaniu z urządzeniami wyposażonymi w układ Celeron M, to użycie Moorestown będzie oznaczało aż dwudziestokrotną oszczędność energii na tym polu. Według przedstawicieli firmy, UMPC wyposażony w procesor z tej serii będzie odznaczał się czasem pracy dochodzącym do 20 godzin. Intel zapewnia, iż nie odbędzie się to kosztem wydajności procesora, a urządzenia te umożliwią płynną pracę nawet najbardziej wymagających systemów.

Żaden z procesorów Intela nie wspiera technologii GPS, 3G czy nawet 2G. Oznacza to, iż do łączenia się z Internetem wykorzystują one tylko Wi-Fi lub WiMax. Ponadto, pierwsze egzemplarze UMPC były ciężkie i charakteryzowały się krótkim czasem działania na baterii oraz stosunkowo wysoką ceną, wynoszącą powyżej 1000 dolarów. Przełożyło się to na niskie wyniki sprzedaży tych urządzeń. Skłoniło to firmę Intel do poszukiwania innego rozwiązania. Kolejną inicjatywą firmy są więc Mobile Internet Devices (MID), plasujące się technologiczne pomiędzy UMPC a smartphone, z wyglądu przypominające natomiast iPhone firmy iPod. Małe wymiary ekranu oraz klawiatury pozwalają na dłuższą prace urządzenia niż UMPC, z drugiej strony na większy komfort korzystania z Internetu niż w przypadku telefonów komórkowych. Zaletą MID jest możliwość dostępu do Internetu przez standard UMTS/HSDPA. Niewiadomo jednak, czy użytkownicy telefonów komórkowych zdecydują się nosić ze sobą dodatkowe urządzenie mobilne. Kluczowym może być więc funkcjonalność oraz ergonomia urządzenia. Według analiz ABI Research, do 2012 na rynek powinno trafić 90 milionów sztuk MID.

ARM pozostaje konkurencyjny

Odmienną strategią kieruje się ARM. Firma ta opiera swoją działalność na współpracy z ponad 200 partnerami z branży elektroniki mobilnej, na zasadzie licencjonowania opracowywanych rozwiązań. Z tego powodu projektowane przez firmę układy muszą być dostosowywane do możliwości technologicznych partnerów oraz wymagań jej klientów. Odróżnia to firmę od działań Intela, który samodzielnie stara się wyznaczać standardy dla tego typu urządzeń. Według przedstawicieli firmy, ARM ma zdefiniowane cele, jakie chce uzyskać w przypadku mobilnych urządzeń umożliwiających dostęp do Internetu. Widzą oni je jako rozwinięcie technologii smartphone, przy przekątnych wyświetlaczy w przedziale od 5 do 6 cali. To, co może stać się głównym atutem firmy, to duża liczba partnerów biznesowych działających w branży oraz posiadane doświadczenie na tym rynku. Produkty ARM znalazły zastosowanie w wielu aplikacjach mobilnych, takich jak odbiorniki GPS, telefony komórkowe czy PDA. Wśród partnerów firmy znajdują się takie firmy jak Motorola, Samsung, Sony Ericson, Nokia czy Apple. O ile platforma sprzętowa czy system operacyjny jest ważnym czynnikiem decydującym o powodzeniu urządzenia na rynku, to równie ważna jest funkcjonalność finalnego produktu.

Konkurencja z układami Intela, technologicznie parę generacji bardziej zaawansowanymi, może być dla ARM ciężka. Jednak analitycy twierdzą, iż jest to możliwe. Jednordzeniowy procesor ARM11 może nie jest w stanie sprostać rosnącym wymaganiom klientów co do obsługi multimediów czy dostępu do Internetu, jednak firma ARM ma w ofercie następną generację układów. Mowa o Cortex A8 oraz Cortex A9, które według zapewnień producenta zapewniają trzykrotnie większą moc obliczeniową przy tym samym poborze mocy. Podobnie jak układy Intela, wymagają one zasilania o mocy około 0,5W, a biorąc pod uwagę fakt, iż model A8 dorównuje parametrami pracy niektórym układom z rdzeniem Silverthorne, szanse na konkurencje z Intelem w zakresie urządzeń z niższej półki są realne. Pierwsze urządzenia wykorzystujące Cortex A8 spodziewane są pod koniec tego roku, natomiast na urządzenia wykorzystujące dwurdzeniowy Cortex A9 będziemy musieli poczekać do 2010 roku.

Warto jednak wspomnieć, iż procesor odpowiedzialny jest tylko za około 30% mocy użytkowanej przez urządzenie. Innym źródłem oszczędności może być poprawa wydajności podświetlania ekranu czy urządzeń sieciowych.

Jacek Dębowski