---------------------------------------------------------------------- Проект Микроперсональный Компьютер (МК). Интегральное описание. Категория: для всех. ---------------------------------------------------------------------- Аннотация. Проанализирован многолетний ход изменений в индустрии традиционной персональной компьютерной техники и ее программного обеспечения. Описаны основные проблемы настоящего времени и дана возможная схема развития традиционного рынка. Предложен альтернативный путь, состоящий в зарождении и параллельном развитии нового сектора персонального компьютерного рынка - МК. Идеология МК выражается в замене одного мощного ПК с многими работающими программами, использующими общие программно-аппаратные ресурсы (операционная система, процессор, память) на несколько менее мощных независимых МК, по одному на каждую работающу программу. Описаны преимущества использования МК в различных секторах рынка традиционных ПК и других устройств. Представлена возможная схема возникновения и развития рынка МК. ---------------------------------------------------------------------- Введение. Немного эмоций. 1-й сон программиста. ... перед обедом решил сходить за любимыми булочками. Пешком идти лень - я взял трубу, вызвал такси и был приятно удивлен: автопарк недавно проапгрейдил свою технику и за мной прислали истребитель с вертикальным взлетом! И теперь мне не страшно даже переходить дорогу - у нас есть ракеты, которыми можно уничтожить любую опасность... Только вот время в пути почти не изменилось - пока взлетишь, пока сядешь... и булочки встали мне дороже... но все-таки истребитель - это вещь! 2-й сон программиста. Понедельник, опять на работу... Собрался, позавтракал, выхожу. На остановке толпа. Перед входом в автобус - медицинская комиссия. Потому что оказывается тут эпидемия, а в автобусе легко заразиться. Сдал кровь. Жду результат, чертыхаюсь,... но - слава Богу - прошел! Правда, опоздал на час, но ведь работа - не волк, в лес не убежит! 3-й сон программиста. Сажусь в автобус, но едет он как-то странно. Провез меня 10 метров и ссадил, посадил кого-то другого. Потом вернулся за мной и провез еще 10 метров. Опять ссадил... потом какой-то толстяк долго не мог пролезть в узкие двери, а я - стоял и чесал затылок... в общем, куда -то там меня с грехом пополам довезли, но завтра думаю - а поеду-ка я лучше на своем стареньком велосипеде... Sapienti sat. :) ---------------------------------------------------------------------- Глава 1. Что было, что есть и что будет, если ничего не делать:). >Проанализирован многолетний ход изменений в индустрии традиционной >персональной компьютерной техники и ее программного обеспечения. Возьмем последние лет 15-16, т.е. самый конец 80-х и 2005 год. На одном конце - IBM PC AT386, 33 МГц, 4 Мбайт RAM, остальное менее существенно. Операционная система DOS, а над ней всякие более-менее многозадачные текстовые и графические примочки типа QEMM или скажем Windows 3.0. Было много разных программ, и все работало достаточно быстро и надежно. А кое-какие игрушки, которым нет точной замены - помнятся до сих пор. Хотя интернет был модемный, общаться можно было от души. Главное - почти не было заметно вирусов и почти никогда не было страха потерять из-за этих вирусов или из-за программных сбоях уникальные данные, или потерять кучу личного времени и нервов на переустановку операционной системы. Все было достаточно просто в управлении и быстро начинало работать. На другом конце - не самый последний, но еще вполне рабочий Pentium III, 800 МГц, 512 Mбайт RAM. Память увеличилась в 120 раз, а если сравнить быстродействие одного и того же кода, то и оно увеличилось в 100-200 раз. Операционная система Windows XP или Linux - образцов 2004 года. Количество программ - умопомрачительное, одна - сложнее другой. Загрузка ОС длится часами - немного утрированно, но имеено такое мое впечатление. Во всяком случае, я сначала включаю свой PC, а потом минут 5 пью чашку чая в сторонке, не подходя к нему пока система не перестастанет быть занятой на 99%. Конечно, у меня LAN, 10 Мбитная локальная сеть с постоянным подключением к Интернету, в которой много тысяч пользователей, хотя обычно одновременно в ней только 1-2 тысячи. Разумеется, у меня стоит файервол и постоянно работающий антивирус, правда самый быстрый из всех, иначе просто невозможно работать. После Windows 2000 (без антивируса и сети) Windows XP (с ними) у меня производит впечатление однозадачной ОС. Запускаю html браузер - и секунд 10 PC больше не реагирует на мои действия. Открываю .doc .xls или .pdf файл - то же самое, если не хуже. Самое гадкое - то, что в некоторые дни ОС периодически просто падает, как правило после просмотра 10 или около того обычных интернет сайтов. Причем - это невозможно предсказать - когда выдасться такой день, может зависит от погоды? Я понимаю, что наверное мой PC непрерывно подвергается атакам через сеть - когда больше, когда - меньше. Один раз я поставил ОС, без файрвола вышел в сеть и через 25 минут мой PC уже был заражен. И такова - средняя цифра всего интернета! Поэтому я постоянно в напряжении, т.к. при вылете ОС могу потерять и данные, и программы - пару раз за год пропадали все закладки браузера, пару раз ОС совсем переставала работать и я по 2-3 дня переставлял ее и все программы... Конечно, я могу использовать систему аварийного восстановления ОС. Но не всегда получается. В общем, я теперь не могу работать под последней моделью ОС и/или с подключением к сети. Конечно, удобно, когда ты можешь за 10-20 секунд скачать 10 Мбайт, вот недавно я заменил версию браузера на новую. Правда, обновление было вызвано тем, что в старой версии всего лишь обнаружились новые дыры, которые позволяют злоумышленникам проникать в мой PC. Вот он, прогресс - плохие парни зняты поиском дыр, хорошие - защитой от них. А на то, что на PC уже просто невозможно с удовольствием работать - всем наплевать. Я программирую и пишу тексты в Windows 2000 с полностью отключенной сетью. Но даже здесь я не использую офисные пакеты для подготовки текстов, потому что и они иногда вылетают или не дают мне сделать то что я хочу, они стали слишком сложными и "умными", но мне это не надо. Резюме: железо стало в сотни раз быстрее, а программное обеспечение в комплексе стало в тысячу раз неповоротливее. В итоге мой PC теперь в 10 раз медленее и в 30 раз менее надежен чем тот, который был 10 лет назад. Правда, он может очень многое, но не очень качественно, если качество использовать как синоним моего душевного комфорта и морального удовлетворения. Произошла как бы инфляция, деградация PC - персонального компьютера. Любой программист, который читал классиков, знает, что если программа спроектирована не должным образом, то с ростом ее размеров не только увеличивается количество ошибок, но и - при исправлении старых ошибок появляется такое же количество новых. Похоже, что сегодня мы наблюдаем именно такую картину. --- >Описаны основные проблемы настоящего времени и дана возможная схема >развития традиционного рынка. Прогресс идет "механическим" путем. Микропроцессоры становятся больше по количеству транзисторов, которые в свою очередь становятся меньше и уже сегодня достигнут предел за которым вероятность пробоя изолятора такова, что срок службы процессоров падает до нескольких лет. Т.о. частота работы и сложность одного микропроцессора ограничена, хотя бы по чисто финансовым соображениям. ОК, сказал рынок, мы будем делать по нескольку процессоров на одном чипе. Теперь программное обеспечение должно стать еще намного сложнее, чтобы использовать эти несколько процессоров по старой методике, и т.о. намного медленнее и ненадежнее. Потому что и Windows, и Linux - это монолитные операционные системы, и они тоже усовершенствуются "механически". Как работают ОС и прикладные программы? Они хранятся вместе в памяти и исполняются кусками по очереди на одном и том же процессоре. При этом процессор огромное время тратит на выполнение вспомогательных операций для обслуживания переключений с программы на программу. Если посмотреть в окно диспетчера программ, то чаще всего там окажется неколько десятков каких-то малопонятных программ, которые ничего для вас лично не делают, но нужны ОС для служебных целей. Нахлебник на нахлебнике сидит и нахлебником погоняет. Как бы мы ни старались ставить одну защиту за другой, когда-то найдется "зараза", которая всех "обманет" и затем - испортит. Прибавьте еще кучу программ в интернете, которые с легкостью попадают к вам и начинают работать, часто даже без вашего ведома. А если допустить что "заразы" нет, то ошибки в программном обеспечении и его возрастающая сложность рано или поздно тоже приведут к проблемам. Вот резюме по проблемам обычной архитектуры железа и ОС: -постоянно и 100% надежно защитить миллион "хороших" программ от одной "плохой" невозможно в принципе -то же самое - по поводу ошибок в программах, в том числе возникающих при их взаимодействии друг с другом -бОльшая часть ресурсов процессора и системы тратиться не на прикладные программы, но на служебные цели, в том числе на защиту от всевозможных проблем. Чем больше у вас денег, тем дороже вам обходится тарелка супа. Это так, но согласитесь, что процентная стоимость ее не должна расти. А в случае с компьютерами - она растет, как прогрессивный налог... Шаг вперед, два шага назад, не иначе... Если не изменить принципиально основы, то "механический" путь развития компьютеров и программ как мне кажется будет выглядить так. Новые версии микропроцессоров и ОС будут выходить все реже и реже. Вместо улучшения потребительских свойств в основном будут выпускаться обновления, решающие часть проблем, обнаруженных к моменту их выхода. Весь потенциал нововведений, теоретически увеличивающий быстродействие прикладных программ, будет потрачен на решение сопутствующих проблем в железе и ОС. И все равно надежность компьютеров будет падать, а время готовности к работе от момента включения - расти. Какой-то прогресс потребительских качество PC будет достигаться только благодаря выпуску видео- и звуковых карт с более мощными графическими ускорителями и процессорами обработки сигналов. Прогресс в разработке прикладных программ значительно замедлится из-за более сложных требований к ним для устойчивой работы в более сложных ОС. Однако будет продолжаться прогресс в области игровых приставок и других электронных изделий - проигрывателей аудио/видео и др. Надежда на применение персонального компьютера как единого центра для работы и развлечения будет похоронена. Аминь. ---------------------------------------------------------------------- Глава 2. Чем сердце успокоится. >Предложен альтернативный путь, состоящий в зарождении и параллельном >развитии нового сектора персонального компьютерного рынка - МК. >Идеология МК выражается в замене одного мощного ПК с многими >работающими программами, использующими общие программно-аппаратные >ресурсы (операционная система, процессор, память) на несколько менее >мощных независимых МК, по одному на каждую работающу программу. 2 решения: удаленные МК в интернете и живые МК - для ПК, ДС, мобильных устройств... ??? --------------------------------------------------------------------- Глава 3. С чего начать? >Описаны преимущества использования МК в различных секторах рынка >традиционных ПК и других устройств. переместить в самый конец, короткий список ??? --- >Представлена возможная схема возникновения и развития рынка МК. Как представляется, процесс зарождения нового МК-сектора рынка должен состоять в выделении его из уже достаточно развитых секторов. И он может быть начат последовательно (или параллельно) по нескольким описанным ниже путям. 1-й, чисто программный путь. Он основан на разработке программного обеспечения для уже существующих устройств, имеющих в своем составе полнофункциональный (двунаправленный) USB интерфейс и встроенный компьютер. При этом достигается новое качество - объединение свойств этих устройств. Программное обеспечение может быть создано производителями устройств, т.к. приведет к росту их потребительских качеств. Вместо USB можно также использовать скоростной беспроводный интерфейс. Примеры. ДС на основе ПК, КПК, игровых приставок, смартфонов. МК на основе КПК, смартфонов, телефонов, плейеров, игровых приставок и прочих интеллектульных устройств. Достигаемый эффект: увеличение комфортности для ввода и качества вывода информации, объединение пользовательского программного обеспечения. 2-й путь, добавляем немного железа. Если устройство снабжено микропроцессором и ОС, то в него добавляется USB интерфейс и программное обеспечение для работы по стандартам МК. Если процессор слаб, ОС не соответствует (или какая-то компонента вовсе отсутствует), то сначала производится апгрейд начинки. Главное условие выбора - функциональность исходного устройства должна быть интересна в составе МК, либо - железо устройства "хорошо ложится" на схему МК. Примеры МК. Сотовый телефон. Сейчас его можно использовать в ПК только как модем. Преобразование начинки телефона в МК позволит при подключении его к ПК иметь всю функциональность телефона и удобства ввода-вывода информации. Стационарные и переносные проигрыватели CD, mp3, видео, радио и теле- приемники. USB диск на основе флеш памяти. См. приложение 1. 3-й путь, разделяем железо на части. Этот путь основан на вычленении МК функциональности из той аппаратуры, которая управляется встроенным микропроцессором и ОС. Монолитная электронно-механическая конструкция первоначального изделия разделяется на две части, соединяемые между собой USB интерфейсом. В первой части размещается малогабаритный сьемный МК, во второй части - все остальное железо, с добавлением блока микроконтроллера для работы с первой частью (МК). Далее этот МК может эксплуатироваться отдельно. Если в конструкцию добавить еще один USB, то можно будет управлять всем устройством через МК, остающийся в его составе. Примеры. КПК (или смартфон, телефон) разбивается на МК и портативную ДС. Также (если позволит место) возможна установка одного основного МК и нескольких дополнительных МК, расширяющих возможности всего устройства. Например, МК в качестве 3D-ускорителя и набора специальных программ для него. Или МК в качестве модема или Ethernet адаптера с браузером. Собственно говоря, многие из PCI карточек для PC можно было бы сделать в виде МК для КПК... Достигаемый эффект: можно производить несколько модификаций этих частей КПК, покупать их независимо и делать апгрейды. При этом ценовой диапазон изделия в сборе может быть расширен в обе стороны. При полной совместимости частей от разных производителей рынок КПК ждет дополнительный прогресс. 4-й путь, делаем все железо с нуля. МК создается специально для эксплуатации МК-программ. На первом этапе в качестве ДС могут использоваться ПК, КПК и игровые приставки. Позже можно выпустить специальную модель ДС. В качестве МК-программ наиболее беспроигрышно выбрать "старые хитовые" игры, которые одновременно менее требовательны к ресурсам МК. При этом МК может позиционироваться как адд-он к современным игровым приставкам, позволяющий играть в игры, выпущенные для старых моделей этих приставок. Такой подход позволит упростить жизнь разработчикам новых моделей игровых приставок, потому что не требует программной совместимости со старыми их моделями. Однако эта совместимость тем не менее достигается - при помощи МК. Дополнительно достигается расширение рынка сбыта за счет возможности в качестве ДС использовать другие варианты - подключать МК со старыми играми к ПК, КПК и игровым приставкам других производителей. ---------------------------------------------------------------------- Заключение. ??? --------------------------------------------------------------------- Приложение 1. Рассмотрим более подробно работу МК на основе USB диска. Это МК, мимикрирующий под USB-диск. Какой имеется ввиду USB-диск? Драйв на флеш-памяти из нескольких сотен Мегабайт с интерфейсом USB. При подключении он автоматически инсталлируется в ОС ПК съемным диском. Мы добавляем в USB-диск мобильный процессор, ОС и МК-программы и теперь он работает не только как обычный флеш-драйв, но получает новые функции. На нашем диске при взгляде из ПК в специальной папке записана программа для Windows (или несколько программ, для разных версий этой и других ОС). Назовем ее МК-демон. МК-демон - это обычная прикладная Windows программа. Однако она заставляет должным образом работать МК, находящийся внутри нашего диска. Все просто. МК-демон открывает в той же папке пару файлов, для чтения и записи. Через содержимое этих файлов происходит передача информации из ПК в МК и обратно. Из МК поступает аудиовизуальный поток - результат работы МК. Из ПК поступает пользовательский ввод, относящийся к МК. МК-демон выступает в роли программного интерфейса для манипуляций этими данными. МК-демон - оконное приложение Windows. В его окне отображается видео-компонента выходного потока данных МК, аудио-компонента идет на Windows подсистему вывода звука. Перемещение курсора мыши, манипуляции с ним, а также клавиатурный ввод пользователя в окне МК-демона перенаправляется в МК. Все выглядит так, как будто работает только обычная оконная программа Windows. Однако все что содержится в этом окне - графический интерфейс пользователя МК-программы, работающей на МК. Нечто вроде терминала для работы на удаленном компьютере (МК). Естественно, что МК-программа изнутри МК имеет доступ ко всем файлам, записанным на диск юзером. Поэтому логично снабдить нашу МК-программу функциями работы с этими файлами. Вот список возможных файлов и функций для них. 1. Файлы всех типов. Функция - файловый менеджер с графическим или текстовым интерфейсом, например как Total Commander или Far. 2. Звуковые и музыкальные файлы форматов mp3, ogg, wav, midi, xm, it, s3m и т.п. Функция - проигрыватель (синтезатор) звука, музыки. 3. Статические картинки форматов jpg, tiff, png, gif, bmp и т.п. Функция - вьювер картинок. Примеров масса. 4. Текстовые документы форматов txt, rtf и возможно doc. Функция - вьювер и редактор текста. 5. Видеоролики, фильмы и т.п. Функция - вьювер фильмов (возможно, с ограниченным качеством). Кроме того, внутри МК можно расположить также: 6. Разные программы. Преобразователи типов файлов, калькулятор, календарь, органайзер а также возможно еще что-то из джентельменского набора обычного КПК. 7. Наконец, компьютерные игры. Легко поместить целую коллекцию игрушек небольшого размера, не особо требовательных к ресурсам МК. Игрушек, популярность которых проверена временем. Примечание. Для некоторых типов программ часть их ресурсов может располагаться вне МК. Например - графические и звуковые ресурсы игр могут первоначально находиться на CD диске, прилагаемом к МК. А перед запуском МК-программ они должны копироваться на диск в МК, или даже - на другой диск ПК. В последнем случае доступ к этим данным будет возможен через МК-демон. Однако весь исполняемый код должен находится внутри МК, без доступа к нему снаружи. В чем преимущество для клиента? При работе МК-демона/МК-программ почти не расходуются ресурсы ПК. Неизменный GUI программ при переходе от одного ПК к другому. Лицензионно чистый набор популярных игр и других программ. В чем преимущество для производителя? Для МК можно использовать бесплатную ОС и большинство других программ с открытыми исходными текстами. Игры и часть программ МК могут быть проприетарными, однако - безопасно для правообладателей, т.к. копирование их невозможно. Не слишком трудно найти качественные проприетарные игры или программы с невысокой стоимостью OEM лицензии. Т.о. затраты производителя диска с МК могут сосредотачиваться на его аппаратном обеспечении. Резюме: ------- Функциональность МК можно добавить к функциональности USB-диска. При большом объеме флеш-памяти диска его цена возрастет ненамного, а потребительские свойства - ощутимо. ---------------------------------------------------------------------- Copyright (c) 2006 Vadim R. Madgazin. web ----------------------------------------------------------------------