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笔记本选购-内存篇

2012年2月7日 没有评论

说明:本文是参考About.me网站文档翻译的技术资料,仅供学习和技术参考

我们知道增大内存会提升笔记本的性能,即便如此,我们还得考虑到笔记本主板内存插槽的数量,以及主板芯片组所能支持最大的内存容量。如果计划将来对内存升级,那么对新型内存的支持也需要加以关注。

1.需要多少内存

判断系统的内容是否够用,主要取决于运行的软件。建议仔细看看软件的包装盒上标明的运行所需最小内存和推荐的内存配置,一般情况下,使用的内存容量要大于最高的最小内存(所有应用软件中最小内存数值集合中的最大值),更理想的状态是大于最高的推荐内存配置(所有应用软件中推荐内存数值集合中的最大值)。以下是目前的主流配置标准:

  • 最小配置:2GB
  • 理想配置:4GB
  • 最佳配置:8GB
  • 这是根据常见的应用软件/操作系统情况评估的大致范围,一些操作系统可能会需要更多的内存,所以数值仅供参考。最好的方法还是去仔细阅读应用软件关于内存的说明,然后再做出适合个人情况的决定。目前市场上的上网本大多数配置单条1GB的内存并预装Win7操作系统。1GB内存是运行Win7的最小要求,所以市场上销售的上网本配置并不是最佳的。建议将上网本的内存升级到2GB,获得更好的用户体验。很多笔记本的集成显卡会占用一部分系统内存(占用64M-512M,视显卡要求而定),在这种情况下,最好增加更多的内存。

    2.内存的类型

    现在市场上主流是DDR3内存。在一些老式的笔记本或上网本上还可以找到DDR2的身影,不过现在最好避免再选择使用这种老内存。不同型号的内存表现出不同的性能,所以在比较笔记本时一定要仔细检查关于内存型号的信息。内存速度有两种表示方式。第一种方式是说明内存类型和它的时钟频率,比如DDR3 1066;另一种方式是在类型旁列出带宽。比如同型号的DDR3内存可以被标为PC3-8500内存。下面是按由快到慢的顺序列出的内存类型:

  • DDR3 1600/PC3-12800
  • DDR3 1333/PC3-10600
  • DDR3 1066/PC3-8500
  • DDR2 800/PC2-6400
  • DDR3 800/PC3-6400
  • DDR2 667/PC2-5300或PC2-5400
  • DDR2 533/PC2-4200
  • DDR2 400/PC2-3200
  • 3.内存限制

    桌面级个人电脑一般有四个以上的内存插槽,而笔记本通常情况下只有两个内存插槽。这就意味着可挂载的内存条数量收到了限制。如果使用两条4G的DDR3内存,笔记本最大可以支持到8GB的DDR3内存;如果使用2条2G的DDR2内从,最大只能支持4GB。一些便携式笔记本为了降低成本,规定了只能使用某一特定类型的内存,这给内存升级带来了极大的麻烦。那么,在选购笔记本时,究竟要重点关注哪些方面?

    首先,通过观察笔记本所能支持的最大内存容量(一般情况下制造商都会将这个指标列出),可以评估这台机器的升级潜力。接下来要了解内存的具体配置方式。比如,内存总容量为4G,可能存在使用一根4G内存和两根2G内存的情况。显然单条4G的内存配置具有更好的升级优势。

    4. 是否方便安装

    很多笔记本的下部有一个小盖板,松开螺丝并且打开盖板后,用户可以很方便地自己动手更换内存。如果你发现笔记本下面没有类似的小盖板,那就意味着必须得送到客户服务中心由工程师去完成升级工作。这或许会需要一定的金钱开支而且还会来带各种不方便。

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    笔记本选购-处理器篇

    2012年2月7日 没有评论

    说明:本文是参考About.com网站文档翻译的技术资料,仅供学习和技术参考

    众所周知,笔记本的处理器和桌面级处理器大不相同。桌面级个人计算机通常由外部交流电源给计算机供电;而笔记本在很多情况下靠自带的电池供电。很多厂商根据‘整机功耗越小待机时间越长’原则,为了实现更长的待机时间,使用了诸如处理器自动调频技术(CPU Scaling),根据系统负载或者电源管理方案自动调节处理器工作频率。如何在保持笔记本的运算性能和减少能耗之间保持平衡,成为设计者面临的一个主要问题。

    笔记本根据用途可分为五类,用户可以具体情况来选择合适的处理器。

    1. 入门级笔记本(Budget Laptops)

    入门级笔记本配置较低,价格比较便宜。它们搭载的处理器种类较多,一般是用在早期高端笔记本上的处理器或者较新推出的低成本处理器。这些处理器能够提供基本的计算能力,完成诸如网页浏览、电子邮件、文本处理和胶片展示等常见任务。它们还能流畅地播放DVD影音文件。可是如果要顺畅地运行大型游戏和运行高级图像处理,入门级笔记本的处理器就显得力不从心了。以下是这类笔记本中常见的处理器:

  • AMD A4-3300M或更高
  • AMD A6-3400或更高
  • AMD E-350或更高
  • Intel Core i3-330M或更高
  • Intel Core i3-2100M或更高
  • Intel Pentium B940或更高
  • 2. 便携式笔记本(Ultraportables)

    便携式笔记本是为了满足移动商务办公(收发邮件/文本处理/胶片展示)而设计的。因为外型轻薄便于携带,所以很受经常出差的商务人士欢迎。以下是这类笔记本中常见的处理器:

  • AMD A4-3300M或更高
  • AMD A6-3400或更高
  • AMD E350或更高
  • Intel Core i3-2310M或更高
  • Intel Core i3-2310E或更高
  • Intel Core i5-2410M或更高
  • Intel Core i7-2617M或更高
  • Intel Core i7-2610UE或更高
  • 3. 上网本(Netbook)

    上网本的外形比便携式笔记本更小,而且价格更便宜。上网本使用的处理器性能平平,耗电更少。它们是移动网络应用最为广泛的系统。以下是上网本中通常用到的处理器:

  • AMD C-30或更高
  • AMD E-240或更高
  • Intel Atom N2600或更高
  • Intel Atom N270或更高
  • Intel Atom N450或更高
  • Intel Atom N550或更高
  • Intel Atom Z550或更高
  • 4. 轻薄笔记本(Thin and Light)

    轻薄笔记本具有靓丽的外形和优秀的性能表现,但是价格较为昂贵。以下是此类笔记本中常见的处理器:

  • AMD A4-3300M或更高
  • AMD A6-3400或更高
  • AMD A8-3500或更高
  • Intel Core i3-2310M或更高
  • Intel Core i5-2410M或更高
  • Intel Core i7-2620M或更高
  • Intel Core i7-720QM或更高
  • 5. 移动工作站(Desktop Replacement)

    移动工作站的性能指标堪比台式机/工作站,它们的体积较大,而且价格昂贵。这类笔记本可以较好的运行3D游戏,但是比起顶级的台式机还是略有逊色。以下是这类笔记本中常见的处理器:

  • AMD A8-3500M或更高
  • Intel Core i7-2630QM或更高
  • Intel Core i7-2920XM或更高
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    玻璃触控屏技术简介

    2012年2月6日 没有评论

    说明:本文是参考corning官方网站文档翻译的玻璃触摸屏技术简介,仅供学习和技术参考

    在优秀的移动电子设备设计方案中,以往需要重点关注的硬件和软件的交互变得不再重要,设计者把精力更多地投入到如何提高用户体验上: 他们在设计中应用宽带和触摸屏技术,使用户如同身临其境般地方便操作。用户通过使用宽带,可以经常处于在线状态;动设备的触摸屏将输入和输入功能合为一体,用户只要轻轻松动手指,就能方便快捷获得各类最新的资讯。近年来多点触摸技术日趋流行,支持该功能的应用软件越来越多。多点触摸技术的硬件核心是一系列电容接触传感器。这些传感器位于触摸屏表层晶体下面,当用户触摸表层的晶体时,传感器通过晶体接受各种信号。如果像一些早期科幻电影中所展示的那样,触摸屏可以变得透明或者消失,那么这些触摸屏表面的晶体材质必须得拥有特殊的内外属性。也就是说,这种材料必须是是透明的,而且具有一定的防外部物理损坏防(防冲击,防摔)能力。

    经过回火的的特种玻璃已经成为显示屏材质的主流,它们取代了过去使用的塑料材质。相比不具有输入功能的塑料材质显示屏,特种玻璃具有更好的透明性和抗划能力。特种玻璃的这些重要特性,再加上宽带技术和触摸传感器技术,使得它在提高用户体验的整个过程中扮演了关键角色。即便是在用户的不当使用的极限情况下,特种玻璃仍然能表现出较好的耐伤害性。为了使外观靓丽和易于清洁,还会经过一些涂层处理,增加防反光,防炫光,防裂,防水,防油(无指纹)的功能。在一些设计中,甚至可以根据需要将玻璃模压成非平面形状(曲面显示器)。另外,玻璃材质在制作过程中不使用任何重金属原料,所以它比塑料材质在环保标准方面具有更为明显的优势。玻璃是种脆性材料,为了获得最大的性能能同时保证物理系统可靠,玻璃必须要遵循一定的设计原则。玻璃的抗压能力好,但是抗拉能力较差。一旦玻璃上出现裂纹,它将不断地发展和扩大直到整块玻璃不可用。为了避免这种灾难性的后果,关键是在制作过程中至始至终要防止任何裂纹的产生。具体的方法是通过热回火和化学回火,使玻璃表面产生一定的预应力。当脆性破坏开始时,预应力会抵消一部分破坏应力,从而起到一定的保护作用。热回火过程中,玻璃在空气和油中很快被玲却。这种加工工艺生产出来的玻璃也被更为钢化玻璃,通常适用于家用电气,汽车玻璃等。化学回火是通过在碱性盐浴,比如硝酸钾,由碱性离子间的相处作用在玻璃表面产生预应力,这种预应力的幅度是热回火产生的好几倍,所以此工艺生产的玻璃适合于轻量级消费类电子产品。

    移动设备上的玻璃屏幕大多数是钠钙硅酸盐玻璃。这种玻璃虽然经过强化,但是由于其厚度受到限制(较薄),预应力相对较小。当有多种玻璃屏幕可供选择时,最简单的分辨好坏的方法是观察它的预应力层指标。多数移动电话损坏的原因是用户不小心将电话摔倒地面上,而经过预应力处理的玻璃可以有效抵抗这种物理破坏。通过对与维氏金刚石类型的冲击力模型都研究,我们可以量化玻璃在不同冲击情况下的反映状况。经过化学回火的普通玻璃,可以承受500g的负载。化学回火产生的预应力层,还能有效的抵御划伤。划痕是玻璃上多个微塑性变形,微碎裂过程的组合。在出现划痕的地方继续增加负载,残余应力会造成更多的微裂缝,整个表面受到二次伤害。严重的划痕可能导致玻璃最终报废。即,当玻璃有划痕时,其强度减小了。根据移动设备故障统计数据,玻璃触摸屏上出现划伤导致设备不可用的情况是排名第二的故障原因。

    产品设计工程师们更喜欢使用最便宜的替代品。每个产品都会经过严格的测试,不同厂家的测试内容和标准可能有所不同,但是都会包括跌落测试和翻滚测试项目。在跌落测试时,被测试的设备被从一定的高度上摔到金属,花岗岩或者混凝土表面。在翻滚测试中,被测试的设备被放置在一个封闭的管状空间中,然后整个测试装置沿管状中心轴进行选装。在管状空间中,可能还会人为放入一些其它测试对象,比如钥匙和硬币。特种玻璃必须通过这些严格的测试来证明自己是优于普通玻璃的最佳选择。

    设计师们改如何选择合适的玻璃呢?主要取决于应用场景,模型和需求。比如,笔记本和上网本的显示屏幕,在合上屏幕后会受到较好的保护,所以相比触摸屏平板电脑而言,它们对冲击测试的要求会比较低。移动设备体积较小,比较容易被摔到地上,这要求玻璃具有较高的强度。如果这个设备是视频类应用或者高清显示器,那么对防划能力要求更高。钢珠冲击测试(Ball-Drop)是将一定质量的钢珠从高度落下对玻璃表面造成冲击,然后对损伤结果进行成功/失败评判的简单测试。此测试不在此可靠性测试范围之列,因为一些玻璃显示屏设备的制造厂商发现不同的玻璃材料和不同的钢珠跌落高度高度之间没有相关性联系。更多的研究表明,钢珠冲击测试所得到的表面强度结果是ASTM C1499标准方法测得数据的5倍,所以它在冲击测试的精确性方面没有任何独特的优势。

    在移动产品设计时,设计工程师们不仅主要考虑玻璃组件的耐久性,而且对于玻璃的防指纹,防炫光和反光,具有良好的手写和手指操作的反应能力等方面都有较为严格的要求。这些需求反过来也促进了玻璃屏技术的高速发展。玻璃是一种非常优秀的材质。作为一种设计元素,它提供了新颖的外观,更精确的用户操作和更长的使用寿命。随着消费类电子产品对外观更轻更薄目标的追求,这些玻璃屏幕将会变得更加引人注目。目前Dell最新的Adamo系列笔记本就应用了玻璃显示屏技术。还有很多其它的厂商对玻璃屏进行研究,他们希望能发现更多的应用形态(曲面显示器)。搭载触摸屏的智能设备市场迅猛增长,这是玻璃屏幕发展的大好机遇。强大的玻璃将会继续提供更多的独特设计元素,我们将在更多激动人心的产品中看到它们的身影。

    Thunderbolt技术简介

    2012年2月3日 没有评论

    说明:本文是参考Intel官方网站文档翻译的Thunderbolt技术简介,仅供学习和技术参考

    Thunderbolt是Intel公司研发的一项新连接器标准,其双向同步传输速度可达10Gbps。Thunderbolt在计算机I/O性能上实现巨大的飞跃。以前需要通过PCIe总线和显示接口的数据将被整合在单根线缆上传送,终端用户体验因而得到明显的改善。Thunderbolt产品使用电缆或光缆进行连接。通过唯一的物理连接接口即可实现将许多高性能的PCIe或DisplayPort设备连接到主机,系统设计者们可以更加灵活地发挥自己各种的大胆创意。

    Thunerbolt技术显著提高数据备份、共享和编辑的效率。诸如视频文件和音频文件此类对时间敏感的数据,数据传输速率是能否成功执行生成文件操作和回放操作的关键因素。在Thunerbolt设计阶段时,工程师们已经特别考虑到对视频和音频文件的处理,希望实现更低延迟的高精度时间同步。

    1. 关键特性

    – 双向(Bi-Directional)同步传输速度可达10Gbps
    – 采用两种通讯协议,包括数据传输的PCIe和用于显示的DisplayPort。
    – 兼容现有的DisplayPort设备
    – 支持菊花链(Daisy-Chained)方式
    – 支持电缆或光缆
    – 使用本地的软件协议驱动
    – 通过总线可以提供10W的电力

    Thunderbolt技术甚至在轻薄笔记本上获取工作站级别的强大性能和扩展性,通过一根外部线缆即可连接媒体驱动器,高清显示器,高清媒体编辑系统等设备。这种方式如同传统的I/O Hub连接对应的外部接口一样,不同的是Thunderbolt提供了更高的性能,更好的便捷性和灵活性。

    2. 重新思考I/O

    信息技术产业的每次升级换代,亦是I/O技术不断推陈出新的过程。简单地说,主要有显示(视频文件/音频文件)和数据文件两类I/O类型。Thunderbolt将这两类重要的I/O协议整合发展到一个更高效的元数据协议,通过一根线缆传输所有信号,并且通过智能硬件控制器管理流量路由(traffic routing,支持菊花链和热插拔设备)。Thunderbolt选择这两类I/O类型的思路非常清晰:现在绝大多数设备都基于PCIe;计算机产业的发展中出现都更高显示分辨率或8通道高保真音质,这些都需要更高的宽带和传输速率。

    3. 协议架构

    Thunderbolt技术基于一种全双工链接的交换组织架构。和传统总线I/O架构不同,计算机上每个Thunderbolt端口提供双向全带宽,不需要在其它端口或上行和下行方向分享带宽。Thunderbolt协议架构可以被抽象地分为4层。

    一个Thunderbolt连接器提供两个全双工通道。每个通道支持双向10Gbps带宽。计算机可以通过Thunderbolt接口和一根线缆连接到其它Thunderbolt设备或Displayport设备。Thunderbolt外型较小,可以搭载在更轻薄的新型计算机上,而且单独的紧凑型线缆大大简化了传统的连线方式。同时,Thunderbolt对Displayport良好的兼容使得主机可以方便与各类Displayport设备进行交互操作:一旦发现了Displayport类型设备,Thunderbolt控制器将向此设备发送兼容模式的Displayport信号。

    Thunderbolt的接口只有一种标准类型,而线缆可以使用电缆和光缆两种类型。主动式的Thunderbolt电缆最长为3M,并且能给周边设备提供最高10W的电力;主动式的Thunderbolt光纤线缆支持更远的连接范围(<100M)。 Thunderbolt协议的物理层负责链路的维护,包括侦测热插拔操作和将数据编码提高传输效率。开发者在设计Thunderbolt协议时,希望能在物理层无定义很小的开销,并且由物理层向上层提供10Gbps的未使用带宽。Thunderbolt协议架构的核心是传输层(transport layer),其主要特点如下: - 高性能,低开销的转换架构 - 使用灵活的Qos支持高效,低开销的报文格式,允许在同一链路上多路突发的PCIe与其同步(同时)的Displayport进行通讯。 - 对称架构支持各种拓扑类型(树形/星形/菊花链等),支持设备之间通过软件的点对点通信。 - 一种新的时间同步协议,允许域中链接的Thunderbolt产品互相同步时间(误差<8ns)。
    DisplayPort和PCIe协议被映射到传输层。映射功能是由一个协议适配器提供的,这个适配器负责将映射的协议信息封装到传输层包中。在源设备和目标设备之间被映射的协议包将会在多个Thunderbolt控制器中路由传递。协议映射的好处是,Thunderbolt设备将被主机的操作系统识别为PCIe或者Displayport设备,这样就可以使用很多现成的标准驱动程序。

    4. 控制器架构

    一个Thunderbolt控制器包括:

    – 一个高性能的Thunderbolt协议交换器
    – 一个或更多的Thunderbolt端口
    – 一个或更多的DisplayPort协议适配端口
    – 一个PCIe交换器,支持一个多个PCIe协议适配端口

    Thunderbolt控制器的外部接口是由所连接系统的设计所确定的。如附图所示,主机端的Thunderbolt控制器有一个或更多的Displayport输入端口,一个单独的PCIe与一个或多个Thunderbolt接口相连。在将所有的必要特性集成到单个芯片后,主机端的控制器允许系统制造商非常方便地将Thunderbolt技术应用到他们的设计中。Thunderbolt技术充分利用了现有操作系统中的PCIe和Displayport相关驱动程序,这意味着不需要另外开发新的驱动软件。

    5.小结

    Thunderbolt产品带来了更好的性能和快捷。用户能够在他们的个人电脑上增加高性能的应用,通过一根线缆,或者菊花链串联方式,最多可以连接7个设备,其中甚至包括有一个到两个高清Displayport V1.1a的显示器(与主机的控制器配置相关)。因为Thunderbolt支持双向同步传输,所以在其链接的首个设备以及其后续设备中都会获得很高的传输带宽。用户可以在菊花链的末端,通过使用Thunderbolt适配器就可以使用其其它的非Thunderbolt设备(类似于eSATA和Firewaire)。这些适配器可以通过主机原有的PCIe进行扩展。系统设计者们利用Thunderbolt技术可以沟思更轻薄的产品,使用更少的连接器,却能在他们的产品和外部设备中获得更优秀的性能。通过Thunderbolt技术,工作站级别强大的扩展性能可以被作为未来产品的标准附件配置,而实现这些只需要‘简单’的一根线缆。因为充分利用了时间同步(从主机到附加的7个设备时间同步误差在8ns内)和Thunderbolt技术的低开销特性,使用Thunderbolt产品构造广播级媒体为可能(比如同时在多处播放视频)。

    Thunderbolt技术给终端用户和产品设计者们带来了性能,简便和灵活的新平衡。做为已知的最快的个人电脑I/O技术,Thunderbolt在一个共享高性能端口上充分利用了两项关键技术(PCIe和Displayport),它打开了一扇通往全新系统设计和产品制造的大门。

    WiGig中文白皮书

    2012年2月2日 没有评论

    说明: 本文是参考WiGig Alliance官方网站文档翻译的WiGig中文技术白皮书,仅供学习和技术参考。

    1.介绍

    随着多媒体产品的广泛使用,越来越多的数据需要在不同的设备之间进行交互。无线传输是其中较为方便快捷的一种途径,现在最快的无线局域网通用标准IEEE 802.11n(2009)实际速率可达300Mbit/s。当传输大量数据文件时(高清视频文件等),无线传输速率就成为性能的瓶颈。为了解决这类问题,各大厂商联合成立了Wireless Gigabit(WiGig)联盟,研究和制订新的无线传输标准。新的标准(WiGig)将达到7Gbps的传输速率,是802.11n的10倍;它使用60GHz的载波频宽,远远超过当前Wi-Fi产品所支持的2.4GHz和5GHz。更高的载波频宽使得更快的传输速率成为可能。WiGig是基于IEEE 802.11制定的,对现有的Wi-Fi产品具有良好的向下兼容性。它包括对超过60GHz的Wi-Fi支持,一些新型的无线通信设备(tri-band radios)也能被无缝整合到现有的2.4GHz和5GHz频宽中使用。WiGig将宣告有线传输时代的结束,同时推动未来无线备份和同步技术的发展和进步。

    IEEE 802.11ad是802.11系列中支持在60GHz载波频宽进行多路千位无线传输的修订协议。2010年5月,WiGig被正式确认为802.11ad标准草案的基础。

    2.特点

    WiGig的主要特点是高性能,配置简单,低功耗,对现有Wi-Fi设备的良好兼容性和更高的安全性。
    – 最快传输速率可达7Gbps
    – 可用于各类耗电模式(计算机,便携数码设备),支持高级电源管理功能
    – 基于IEEE 802.11,支持无线设备在802.11定义的不同载波频宽(2.4GHz,5GHz和60GHz)中切换使用。
    – 支持波束赋形(Beamforming),提高通讯信号的强度和提供在10M范围的稳定传输。
    – 使用基于AES加密算法的GCM(Galois/Counter Mode)操作模式,保证数据的高安全性
    – 支持高性能无线配置: 高清多媒体接口HDMI,显示端口DisplayPort,USB和PCIe

    3.结构

    WiGig基于IEEE 802.11标准定义了物理层(PHY)介质访问控制(MAC)层。它支持在IP网络上使用超过60GHz的载波频宽,可以很好的兼容当前的2.4GHz和5GHz的Wi-Fi设备。WiGig根据超过60GHz的波载频宽要求,定义了协议适配层(PALs),提供对指定数据传输和无线显示(无线高清视频播放)的支持。PALs允许这些标准端口的无线配置直接在WiGig的MAC层和PHY层运行,并且能直接在硬件上进行配置。初始化的PALs定义了对多媒体端口(HDMI、显示端口)和I/O端口(USB/PCIe)的支持。

    4.物理层

    WiGig类似于Wi-Fi在各国有不同的频谱指配(范围)。相比802.11中2.4GHz的工作带宽实际为2.4GHz-2.4835GHz(频谱83.5MHz),WiGig为60GHz-67GHz(频谱7GHz)。WiGig的频谱7GHz按照2.16GHz的宽度被划分为四个通道,每个通道宽度差不多是当前802.11n通道宽度的50倍。通道宽度的大幅提升给快速传输带来众多好处,比如可以传输未经压缩的视频文件。

    4.1 模块化/编码方案

    WiGig支持两种模块化和编码方案,它们分别提供不同的好处:
    正交频分复用(OFDM, Orthogonal frequency-division multiplexing)正交频分复用,具有高速率资料传输的能力(最高可达7Gbps),而且能有效对抗频率选择性衰减。
    – 单载波(SC,Single Carrie)工作模式消耗较少的电力,适合在一些低功耗的手持设备上应用。这种方案支持的最大传输速率为4.6Gbps。

    这两种不同的方案共享一般性的元素(诸如前导符(Preamble)和信道编码(Channel Coding),从而减少了量产WiGig时的配置复杂性。

    5.介质访问控制层

    WiGig的介质访问控制层(MAC)包括许多新特性,比如支持高级使用模式,较好兼容Wi-Fi网络,减少电能消耗和提供强大的安全保护。

    WiGig波束赋形(Beamforming)

    虽然使用60GHz的载波频宽使得传输变得更为快速,但是也带来了新的问题:相比Wi-Fi(2.4GHz和5GHz),高载波频宽将面临更多的信号丢失。WiGig使用自适应波束赋形(ABF, Adaptive Beamforming)技术来解决这个问题。自适应波束赋形(ABF)将信号能量聚集为一个很窄的波束,提高了天线传播效率和无线链路的可靠性和频率的重复使用率,可以在大于10米范围内保证数据的快速稳定传输。WiGig在物理层(PHY)和介质访问控制层(MAC)定义了对自适应波束赋形的支持。在波束赋形过程中,两个设备首先生成链接,然后根据需要传输的数据容量自动调节天线,从而获得较好的直接传输性能。另一个重要的好处是如果有障碍物在两个正在传输的设备中间(比如有人走动),这些设备将很快生产新的链接路径,比如利用周围墙壁进行反射传播。

    5.1 网络架构

    WiGig的网络架构允许两个设备直接通讯,比如快速同步和将影音文件传送到投影仪或者电视上。另外,WiGig还支持目前流行的802.11网络架构,其中包括对Wi-Fi共享接入点的支持。

    5.2 不同载波频宽操作的无缝切换

    从高频的60GHz到较低的Wi-Fi(2.4GHz/5GHz),一个通讯会话能在不同的波载频宽中无缝的切换。比如当WiGig连接不可用时,设备仍然可以在低频的2.4GHz/5GHz下保持通讯。这项特性大大增强了用户体验,他们不会碰到因为无线环境改变而导致通讯中断的情况。用户将总是享有性能最好的无线网络连接:当WiGig可用时,将自动切换到60GHz下运行;当WiGig不可用时,用户还可以使用现有的Wi-Fi进行访问。

    5.3 电源管理

    WiGig设备采用了一个新型的调度访问模式去降低电能消耗。通讯中的设备可以根据当前工作负载更为精确地管理电源,决定当前的运行模式(进入睡眠模式节省电能)。在移动电话或其他手持式电池驱动设备中,上述电源管理显得尤为重要。

    5.4 高度的安全性

    WiGig基于IEEE 802.11强大的安全机制,使用基于AES加密算法的GCM(Galois/Counter Mode,)操作模式,保证数据的高安全性。为了提高性能和效率,GCM模式专为支持10Gbps以上速率通信所设计,可以在硬件上直接配置提高性能和效率。

    6. 协议适配层(PALs)

    协议适配层使得计算机的无线组件和消费级电子端口在60GHz WiGig网络中工作成为可能。因为WiGig在物理层(PHY)和介质访问控制层(MAC)直接进行定义,所以在协议适配层能有较高的执行效率,从而得到更好的工作性能和降低了电能消耗。主要的定义如下:

    影音(A/V)

    影音协议适配层允许无线传输影音文件。例如从一台计算机或数码相机中向电视或投影仪中进行传输电影。协议适配层支持HDMI和显卡的端口中的无线组件,以及使用高带宽数字内容保护(HDCP)方案保护数据在这些端口上的传输。它支持压缩和未经压缩的视频传输模式。

    输入/输出(I/O)

    I/O协议适配层定义了计算机接口在超过60GHz工作频率模式下的高性能无线组件。定义中包括了对USB和对PCIe的两个部分。USB通常用于扩展设备和主机的连接;USB协议适配层允许在USB设备之间进行多千兆位的无线连接,并且促进了类似于USB扩展坞内产品的开发。PCIe通常是指在计算机内部将CPU和内存连接到I/O控制器,I/O控制器管理着存储,网卡设备和其他的接口。PCIe还直接连接到媒体和显示处理器,提高图像的质量或降低CPU的负载。WiGig协议配置层PCIe的定义使显示设备、存储和其它高速设备之间的无线数据同步成为可能。

    7.应用模型

    8.小结

    WiGig使用60GHz的载波频宽,并且可以提供最快7Gbps的传输速率。WiGig基于802.11标准,支持超过60GHz的Wi-Fi。在性能优先的条件下,可以无缝地在各频宽中切换工作。WiGig联盟在协议配置层对A/V和I/O进行了定义,促进了诸如无线扩展坞,高速同步和无线高清显示等高级应用功能的发展。

    WiGig规范的发布,使制造商们能生产出全球标准化产品。这个规范适用于遵循免版税条款开发下一代无线产品的WiGig联盟会员。如要获取更多信息,或希望成为WiGig联盟会员,请访问www.wigig.org

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    重温经典CM00-01

    2012年1月31日 没有评论

    过年这段时间重温了大学时代最喜欢的游戏冠军足球经理(Championship Manager 2000-2001)。这次执教的俱乐部是英格兰业余联赛的Barnet队。开档时转会费为零,球场只能容纳4000人(1000个座位)。我安排两位Scout分别去开发英格兰年轻球员和在葡萄牙找免费球员。第一个赛季前期,我先后采用了433,4231和451三种阵型。球队每场都丢球,在冬季转会开启时排在业余联赛倒数第5位。如果还是继续防守反击的思路,估计赛季后半段也不会起色。于是我尝试通过进攻来压制对手,将阵型改为21142,即两个中卫(DC),一个后腰(DMC),一个中场(MC),4个前场攻击手(AML/AMC/AMC/AMR)和两个中锋(SC),然后定义了造越位战术,和整体队形向上压。接下来的几场比赛有所改观,每场都是大比分(3:2,5:3之类)取胜,于是坚定了这种打法思路。我将队中的DR/DL/MC都放到转会市场上换取现金,同时出售球探在各国找到的优秀免费球员(Rajko Lekic, Joren Nuyts等),积累了一定的转会资金,招来了传奇球员To Madeira。赛季结束时俱乐部排名第8名(8/22),未能升入丙级。为了招募更多的心仪球员,我再次出售了核心球员Mark Grower(300K),Wayne Purser(80K)和Lee Harrison(850K),引入了考文垂的意大利天才Antonio Gallieri(60K),丹麦后卫Henrik Kristensen(30K)和To Madiera的前队友、葡萄牙后腰Goncalo Olivera(5K)和前腰Andre Paralta(5K),这些人成为接下来两年中连续获得业余联赛冠军和丙级联赛冠军的核心力量。在此期间,我不断派球探四处寻找优秀球员,只要年轻价格便宜就收入帐下,等到进一两个球就马上放到转会市场上。在卖球员时,我有一个小心得。比如Crewe队看中了我的Honwell并开价30K,我先同意转会,但是要以对方可提供最高身价的球员交换(1.2M左右),等到Crewe队第二次报价时,它就出到300K了。这个方法屡试不爽。我执教的第4个赛季获得了乙级联赛亚军,直接升入甲级。现在拥有的转会资金在9.5M左右,在英格兰低级联赛中算是中上等了。球场在升入丙级联赛时扩建了一次,从4000加到6000。打乙级联赛时,上座率在95%以上。现在升入甲级后,老板又增了了1175个座位,球场可以容纳7175名观众。和十年前的感受相比,我觉得执教低级别的球队首先是想办法赚钱,使得财务状况好起来,然后根据球队的打法去买卖球员,形成良性的经营循环,这样才能逐渐成为成功的俱乐部。

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    Football Manager Handheld 2012初体验

    2012年1月13日 没有评论

    在iPad2上玩了半天Football Manager Handheld 2012,感觉还不错。我是从CM99/00开始玩足球经理系列的,后来的版本玩到FM2005就没有再玩了。所以我只能凭借之前的经验来谈谈感受。FM Handheld 2012游戏页面和FM系列大致相同,包括球员,阵型,转会,训练和比赛模式。球员的详细数据列表比FM系列精简了一些,比如防守球员的预见性(Anticipation),进攻球员的天赋(Flair)等,身高和体重都数据也没有。在阵型设置方面,只能简单地设定基本的人员站位,和比赛战略(传球类型,防守反击,越位),不能对具体的单个球员进行设定(前插,远射,盯人等)。这使得比赛时,无法精确操控自己的场上球员和根据不同对手或比分调整临场战术。我选择的是西甲Valencia,转会市场上比较容易就买妥了几个RM二队的年轻球员,也将自己队中的一些明星球员挂牌成功卖出了。我玩的时间不长,暂时无法对转会做出评价。FM 2012 Handheld比赛采用2D的画面,比赛进行过程还算激烈,两翼边路传中然后高中锋强力射门进球的效率较高(Valencia中锋Soldado 21场联赛进18球)。我尝试过不设边锋集中攻击对方中路的阵型,由于无法设定每个具体球员,成绩不理想(1平3负)。总体来说,FM2012 Handheld是一个精简了的FM版本,如果开会枯燥或路途无趣,拿来玩玩倒是很合适的选择。

    操作系统阅读笔记005

    2011年3月24日 没有评论

    CPU是计算机的大脑,它从内存中取出指令并执行。在每个CPU的基本周期中,首先从内存中取出指令,解码以确定其类型和操作数,然后执行。接下来循环上面的过程。每个CPU都有一套可执行的专门指令集,所以Pentium不能执行SPARC程序。由于用于访问内存以得到指令或数据的时间比执行指令花费的时间长很多,因此,所有的CPU内有有一些用来保存关键变量和临时结果的寄存器。这样,通常在指令集中提供一些指令,用以将一个字从内存调入寄存器,以及将一个字从寄存器写入内存。其他的指令可以用来自寄存器和内存的操作数组合,或者用两者产生一个结果。操作系统必须知晓所有的寄存器。在时间多路处理的CPU中,操作系统经常会终止正在运行的某个程序并启动另一个程序。原来的程序状态必须被保存,这样再次运行时就可以重新载入了。

    为了改善性能,CPU设计师早就放弃了一次读取,解码和执行一条指令的简单模型。许多现代的CPU具有同时取出多条指令的机制。例如,一个CPU可以有分开的取指单元,解码单元和执行单元,于是当它执行执行n时,它还可以对指令n+1编码,并且读取指令n+2。这样一种机制成为流水线。这种设计的缺点是,一旦一条指令被取进流水线中,它就必须被执行完毕,即便前一条指令是条件转移,它也必须被执行完毕。流水线使得编译器和操作系统的编写者很头疼,因为它造成了在机器中实现这些软件的复杂性。流水线是一种整体效率较高的方式,但是它具有方向性和不可逆性,同时由于判断能力的缺乏,使得灵活性减小了。

    比流水线更为先进的设计是超标量CPU。在这种设计模式中,CPU有多个执行单元。两个或更多的指令被同时取出,解码并存储到一个共同的缓冲区中,直到它们被执行完成。这些执行单元一旦空闲,就马上去缓冲区中找是否有待处理的指令,如果有,就马上执行。这种设计在灵活性方便强于流水线,但是它隐含着程序可能不按预定的顺序执行。在多数情况下,硬件保证这种运算的结果和顺序执行指令的结果相同,但是,仍然会给操作系统的处理带来复杂的情形。

    除了用于嵌入式系统中的简单CPU外,多数CPU都有两种模式:核心态和用户态。通常,在PSW寄存器中有一个二进制控制这两种模式。当在核心态运行时,CPU可以执行指令集的每一条指令,并且使用所有的硬件功能。操作系统在核心态下运行,从而可以访问整个硬件。而用户程序则在用户态模式下运行,仅允许执行整个指令集的一个子集和访问所有功能的一个子集。在用户态中有关I/O和内存保护的操作指令是被禁止的。那么用户程序该如何从操作系统中获得服务呢?通过系统调用(system call),系统调用切换至核心态模式然后调用操作系统。TRAP指令从用户态切换至核心态,并启用操作系统。当调用完成后,后面的指令把控制权重新交给用户程序。

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    操作系统阅读笔记004

    2011年3月14日 没有评论

    本文介绍七种主流的操作系统。从应用场景的大小依次划分为: 大型机操作系统,服务器操作系统,多处理机操作系统,个人计算机操作系统,实时操作系统,嵌入式操作系统和智能卡操作系统。

    大型机操作系统是高端的系统,它们几乎要占用几个房间的大小,被用作数据中心,高端web服务器,大型电子商务站点。这些计算机最重要的特征是拥有强大I/O处理能力,或许它们会挂接1000块硬盘和成千上万的内存。大型机上的操作系统主要面向多个作业的同时处理,多数这样的作业需要强大的I/O处理能力。系统主要提供三类服务:(1)批处理(2)事务处理(3)分时。批处理系统处理不需要用户干预的例行作业,保险公司的索赔处理或连锁商店的销售报告是由批处理方式完成的典型例子。事务处理系统负责大量小的请求,例如,银行的支票处理或航线预订。每个业务量都很小,但是系统必须每秒处理成千上万个业务。分时系统允许多个远程用户同时在计算机上作业,如在大型数据库上的查询。

    下一个层次是服务器操作系统,在服务器上运行,可以是大型的个人计算机,工作站甚至是大型机。它们通过网络同时为多个用户服务,并且允许用户共享硬件和软件资源。

    多处理机操作系统,为了获得大量联合计算能力而将多个处理器连接成单个的系统。依据连接和共享方式的不同,这些系统被成为并行计算机,多计算机或多处理机。它们需要专门的操作系统,不过通常都是采用配有通信和连接专门功能的服务器操作系统的变种。接着是我们经常使用的个人计算机系统,它们为单个用户提供了良好的接口,主要是文字处理,电子表格和网络访问。

    另一类操作系统是实时操作系统,这些系统的特征是时间为关键参数。比如汽车装配线上到了某个时间点就需要切割,如果早了或晚了就会损坏汽车。如果某个动作必须绝对的在规定的时刻(或时间范围)内发生,这就是硬实时系统。在软实时系统中,要求没有硬实时系统严格,偶尔违反最终时限是可以接受的。数字音频或多媒体系统就是这类系统。VxWorks和QNX都是知名的实时操作系统。嵌入式操作系统不是一般意义上的计算机,而是像电视机,微波炉或移动电话一类的设备。它们具有某些实时操作系统的特征(电话通话),但是由于在外形大小,内存以及能耗方面的限制,使它们自成一类。

    最小的操作系统运行在智能卡上,智能卡是一种包括一块CPU芯片的信用卡设备。它具有非常严格的运行能耗和存储空间的限制。有些智能卡是面向Java的,其含义是在智能卡的ROM中有一个Java虚拟机(JVM)解释器。Java应用小程序被下载到卡中并由JVM解释。有的卡可以同时处理多个Java小应用程序,这就是导致了多道程序设计,并且需要对它们进行调度。

    智能卡是将具有存储、加密及数据处理能力的集成电路芯片镶嵌于塑料基片上制成的卡片。智能卡的硬件主要包括微处理器和存储器两部分.智能卡内部的微处理器多采用8位字长的CPU(当然更高位的微处理器也正在开始应用)。微处理器的主要功能是接收外部设备发送的命令对其进行分析后根据需要控制对存储器的访问。访问时微处理器向存储器提供要访问的数据单元地址和必要的参数。存储器则根据地址将对应的数据传输给微处理器最后由微处理器对这些数据进行处理操作。此外智能卡进行的各种运算(如加密运算) 也是由微处理器完成的;而控制和实现上述过程的是智能卡的操作系统COS。卡内的存储器容量由只读存储器ROM、随机存储器RAM和电擦除可编程存储器EEPROM组成。其中ROM 中固化的是操作系统代码其容量取决于所采用的微处理器;RAM 用于存放操作数据容量通常不超过1 KB;EEPROM存储智能卡的各种信息如加密数据和应用文件等容量通常介于2 KB~32 KB之间(这部分存储资源可供用户开发利用)。

    智能卡是硬件的便携部分,它必须借助于其它设备才能获取对某种显示设备或是网络的访问。这种设备通常称阅读器,阅读器使应用程序能够从智能卡接收或是发出命令。在市场上有许多种类的阅读器,其中最为流行的是serial、PCCard和keyboard模型。智能卡一般通过两种方式与阅读器互通信,一种是接触智能卡:当智能卡前端的芯片与阅读器相接触时,两者之间才传递信息。另一种是无接触智能卡:这种信息传递通过天线来进行,省去了手工插入或拔出智能卡的动作。当卡靠近阅读器,信息就传递并自动进行读取。参考无线智能卡的读卡方式:系统由卡、读卡器和后台控制器组成。目前较为常见的是RFID被动式标签。其中没有内部供电电源,内部集成电路通过接收到的电磁波进行驱动,这些电磁波是由RFID读取器发出的。当标签接收到足够强度的讯号时,可以向读取器发出数据。这些数据不仅包括ID号(全球惟一代码),还可以包括预先存在于标签内EEPROM (电可擦拭可编程只读内存)中的数据。(另外可参考:系统由卡、读卡器和后台控制器组成。工作过程如下:读卡器将载波信号经天线向外发送;卡进入读卡器的工作区域后,由卡中电感线圈和电容组成的谐振回路接收读卡器发射的载波信号,卡中芯片的射频接口模块由此信号产生出电源电压、复位信号及系统时钟,使芯片激活;芯片读取控制模块将存储器中的数据经调相编码后调制在载波上,经卡内天线回送给读卡器;读卡器对接收到的卡回送信号进行解调、解码后送至后台计算机;后台计算机根据卡号的合法性,针对不同应用做出相应的处理和控制。)

    操作系统阅读笔记003

    2011年3月11日 没有评论

    在达尔文(Charles Darwin)的著作《物种起源》之后,德国的动物学家海克尔(Ernst Haeckel)指出了“个体重复发展”现象。他的意思是,一个胚胎(个体)重复物种(个体)的演化。换句话说,在卵子受精之后,一个人类的卵子在成为人类婴儿之前,经过了是鱼、是猪或其他物种的阶段。现代生物学家认为这是一种粗略的的简化说法,不过这个说法的内部包含有真理的成分。在计算机产业中有类似的情形。每一个新物种(大型机/小型机/个人计算机/嵌入式计算机/智能卡)似乎经历着它的前辈经历过的发展过程。

    第一台真正的数字计算机是英国数学家Charles Babbage(1792-1871)设计的。尽管Babbage花费他几乎一生的时间和财产试图建造他的“分析机”,但是他始终未能让机器正常的运转,因为它是纯机械的,他所在的时代不可能生产出他所需要的高精度的齿轮和轮牙。Babbage认为他的分析机需要操作系统,于是雇用了世界上第一位程序员,一名叫Ada Loveplace的年轻妇女(她是英国著名诗人拜伦Byron的女儿)。程序设计语言Ada则是以她的名字为命名。

    第一代计算机是在1945年-1955年间出现的,它们最初使用大规模的机械继电器,运行非常缓慢,后来被真空管取代。这些机器极为巨大,有成千上万根真空管,充满整个房间。同一个小组的人设计、建造、编程并维护一台机器。所有的程序设计是用纯粹的机械语言完成的,常常连线到插件板上以便控制机器的基本功能。通常的操作方式是程序员提前在墙上的机时表上预约一段时间,然后到机房中将他的插板放到计算机中。在此期间,他必须得祈祷几万根真空管没有任何一根出现问题(被烧坏)。后来插板被穿孔的卡片取代。此时计算机主要应用于数字运算。

    第二代计算机(1955年-1965年)由于上世纪50年代中期晶体管的出现极大的改变了状况。计算机变得很可靠,厂商可以批量的生产并销售给最终用户,用户也可以指望计算机长期的运行。此时,设计人员,生产人员,操作人员,编程人员和维护人员之间第一次有了明确的分工。这些机器被称为大型机(MainFrame),被放置在有专用空调的机房里,由专业的人员操作。为了提高机器效率,批处理系统(Batch System)出现了。它首先会一次性收集程序员们的需求,然后输入执行运算的计算机系统,等到运算结束后,再批量的将运算结果输入。这一代计算机主要应用于工程运算,比如接微分方程。

    第三代计算机(1965年-1980年)采用了集成电路和多道程序设计的思想。IBM公司的OS/360采用了小规模集成电路,成为当时的主流机型,与上代计算机相比,在性价比上有较大的提高。它们满足了当时大多数客户的需求,同时也使得第二代计算机几项关键技术得到了广泛的应用。其中最重要的是多道程序设计(Multiprogramming)。在上代的计算机系统中,如果当前作业因等待磁带或其他I/O操作而暂停时,CPU只能去等待该操作的完成。这样就必须采取措施提高CPU运行效率。解决方案是将内存划分为几个部分,每一个部分都存放不同的作业。当第一个作业等待I/O操作完成时,CPU转而去处理下一个作业。如果主存中能存放足够多的作业,那么CPU的效率将达到100%。不过要注意的是,在内存中同时存放多个作业需要特殊的硬件来对其进行保护,以免作业的信息被窃取或受到攻击。多道程序设计的思想后来导致了分时系统(timesharing system)的出现。分时系统中最著名的是MULTICS(MULTiplexed Information and Computer Service),通用汽车,福特和美国国家安全局一直使用到上世纪90年代后期才关闭他们机房中的MULTICS。

    目前,公用计算服务系统的概念已经被遗弃,但是这个概念是可以回归的,以大量的,附有相对简单的单用户机器、集中式的网络服务器形式回归。在这种形式中,主要工作将在大型服务器上完成。而回归的动机可能是多数人不愿意管理日益复杂的计算机系统,宁可让那些运行服务器公司的专业团队去做。现在来看,Tanenbaum的预言有了初步的实现的迹象,比如近年来非常火爆的云计算/云存储等概念。

    第三代计算机另外一个主要进展是小型计算机的崛起,以1961年DEC的PDP-1为起点。Ken Thompson,一位参加作MULTICS开发的贝尔实验室的科学家,在一台PDP-7上开发了一个简单的单用户版MULTICS,即后来的UNIX。这是计算机操作系统历史中具有非常重要意义的一件大事。

    第四代计算机(1980年至今)随着大规模集成电路的发展,迎来了个人计算机时代。Intel在1974年推出8080处理器,后来Kildall受邀在上面开发了CP/M操作系统,该系统当时大受欢迎,Kildall取得了专利权并成立了Digital Research公司持续开发该系统。80年代IBM公司找到Bill Gates,请他推荐一个能在PC上运行的操作系统,Bill推荐了CP/M,但是Kildall并不热心与IBM的合作。最后IBM回过头来找Bill Gates,询问他是否可以接受开发操作系统的任务。Gates把握了这个历史上最好的机会,收购了西雅图一家计算机制造商(DOS),改名为MSDOS并与IBM PC捆绑销售,最后大获成功。而Kildall坚持硬件要为自己的CP/M所兼容,不愿意拓宽自己的视野和思路,导致CP/M在市场上迅速消亡和被MSDOS取代。

    上世纪80年代中期出现了网络操作系统和分布式操作系统的雏形。网络操作系统与单机操作系统没有本质区别,它需要一个网络接口控制器以及一些底层软件驱动它,同时需要一些程序来进行远程登录和远程文件访问,但这些附件内容并未改变操作系统的本质结构。相反,分布式操作系统是一种传统的单处理操作系统的形式出现的,尽管它实际上是多个处理机组成的。用户不知道他们的程序在何处运行或他们的文件存放在何处,这些是由操作系统自动和有效的处理的。真正的分布式操作系统不仅仅实在单处理机操许系统上增添一小段代码,因为分布式系统和集中式系统有本质的区别。分布式系统常允许一个应用在多个处理机上运行,因此,需要复杂的处理机调度算法来获得最大的并行优化。网络中的通信延迟往往导致这些算法必须能适应信息的不完备、信息过时甚至信息不正确的环境。这个单处理机操作系统完全不同,对于后者,操作系统掌握这整个系统状态的完全信息。