超便携移动电脑成为便携式电子产品的新热点
众所周知，紧凑、轻巧型笔记本电脑的普及性和功能一直在疾速增长。便携式计算平台也同样如此，例如RIM Blackberry和Treo 700w。现在，最新的超便携移动电脑(UMPC)(如Hanbit的Pepper Pad)正利用新的轻量级、低功率技术在手持式设备中提供PC级的功能。
10多年前，Zenith公司推出了重量仅3.2磅的CruisePad。该设备带有受限的无线支持，但那时远不像现在这样在每一个街角咖啡店都有接入点。虽然CruisePad的出现正逢互联网扩展之际，但仍是一个在寻找市场的设备。此后，tablet PC在众多垂直市场获得成功，但鉴于价格和功耗两个原因，它们在消费市场并没有取得显著成绩。不过，随着价格不断下降，以及对低功率、高性能计算平台(适用于智能电话和笔记本电脑等技术)的需求持续增长，这种状况可能很快就会有所改观。
ARM及其获授权厂商利用低功率32位架构赚了不少钱。但在PC机相关应用中流行的x86架构同样也满足低功率目标。许多UMPC平台都采用了AMD的Geode和威盛电子的C7-M。三星在它的Q1B UMPC(图2)中转而选用C7M，从而使电池寿命几乎延长一倍。支持多媒体编解码等服务的硬件加速技术对内容提供和功耗降低来说至关重要。
拥有60Gb数据存储容量的存储器件(例如Seagate的1.8英寸Lyrion硬盘)足够视频传送所用(图3)。混合型硬盘(hybrid drive)的发展需要结合低功率、大容量的NAND闪存和更大容量的磁介质(参见“Hybrid Drive Blends Flash And Magnetic Technologies”一文)。目前付运的单元瞄准的是便携式MP3和视频播放器(如Apple的iPod)。
尽管计算能力和存储容量的统计数据在不断变化，但相当长一段时间里性能和容量足以使用了。缺少的一直是低成本、高性能通信。最新的UMPC支持802.11b/g和蓝牙功能，可接入互联网、互联网协议电视(IPTV)、互联网语音(VoIP)和众多其它通信服务。蓝牙提供无线手机、键盘和鼠标的接入。无线通信甚至能够把这些设备连接到便携式放映机上。
无线技术和USB的重要性不可低估。它们消除了多余的专用连接器和耗电的接口。硬件的减少也减轻了设备重量。不利的方面是功耗。事实上，现在无线和屏幕的功耗已超过了原先最耗电的处理器的功耗。
更高效的无线支持以及利用功率循环会很有帮助，但功率循环不能用于需要连接性持续不间断的流媒体环境。广泛的设备都具备无线Wi-Fi支持功能，如SanDisk的Sansa Connect(图4)和微软的Zune(图5)。Zune采用了飞思卡尔的i.MX31，i.MX31集成了一个533MHz ARM11处理器。
LCD显示器的主要耗电部件一般是背光源。新的光源替代方案(如LED)很有用。尽管如此，功率仍然是所有便携式设备的致命弱点。
令人感到欣慰的是，便携式设备增加的新外设中，有许多并不十分耗电。像数码相机和指纹识别器都只是UMPC上偶尔一用的两个选项功能而已。
手机业是低功率、低成本相机芯片的主要推动力。手机的分辨率往往低于专门的数码相机，因为手机相机一般匹配显示器的分辨率。另一方面，UMPC通常拥有分辨率较高的屏幕和更大的存储容量，但大部分仍将常使用现有的相机芯片。
仅从两三年前起，这些计算平台和存储容量才开始超过大部分笔记本电脑。因而，像FlipStart手机这样的迷你型蛤壳便携式设备运行普通版Windows XP也就不足为奇了(图6)。
观赏和使用效果
UMPC显示器尺寸一般在800×480像素级——非常适合于观看电影，细节显示也已够用。FlipStart的分辨率为1024×600，比通常的1024×768低。它还拥有5.6英寸的小屏幕，这样分辨率就更重要了。在所有的情况中，这些屏幕都比手机或其它手持式设备(如Palm的Tungsten E2)的大得多，分辨率也更高。
Pepper Pad等系统都带有小型键盘。这些系统对网络浏览和电子邮件答复来说很不错，但可不适合于撰写‘伟大的美国小说’。微软开发出了一个被称为DialKeys的应用软件，它能在触摸感应显示屏的外缘显示一对半圆形的半透明软键盘。性能更高的显示器芯片和更高的屏幕分辨率更易于透明性的使用。
这种方位让用户可以用手指在上面打字，就象在Pepper Pad上一样。不过，由于缺少触觉地反馈，感觉大为不同。我曾在三星Q1B上使用过DialKey，效果很好，稍加练习就可上手。
关于UMPC最大的问题围绕继续使用原来针对较大型屏幕和完全键盘操作设计的应用，以及那些专门为UMPC而设计的少数应用。开发人员需要依赖GPS导航系统的指引行事，这只是动动指头就可以完成的简单事情。嵌入式开发人员颇有优势，他们能够以这种方式定制应用。
硬件问题不再是关键挑战
UMPC不再是一种寻找问题的解决方案。不断增长的消费市场中的主角包括视频播放和网页浏览。关键的挑战不再是硬件问题(如电池寿命)；而是与软件和法规的难点有关。
例如，由于抓取和下载MP3文件在商业上已具备可行性，因此视频播放器需要一个数据源。就像Apple和EMI的协议中提议的那样，抛弃繁琐的版权保护正是往这个方向努力所迈出的一步。
随着这些系统价格的下降，出现了许多垂直市场。自动售货机系统、家庭管理控制面板和医疗器械演示及分析只是其中的一小部分。这些市场利用指纹识别器等功能来提供这些环境所必需的更高级别的安全性。其它应用(如库存控制)也受益于条形码或RFID扫描仪等配件的运用。
最后，还存在一个价格问题。对许多消费应用而言，最佳价位在200到500美元之间。
基于闪存的解决方案可以处理低端市场。利用现货部件，很容易实现这些价位，这就使这些平台非常适合于定制嵌入式设计和通用系统。虽然UMPC尚未取代笔记本电脑和台式电脑系统，但它们是这些系统以及独立式应用所需的良好平台的有益补充。
本文来源：电子系统设计 作者：William Wong
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- 2007-06-21超便携移动电脑成为便携式电子产品的新热点
