Ноутбук или ноутбук , также известный как ноутбук , представляет собой небольшой портативный персональный компьютер (ПК). Ноутбуки обычно имеют форм-фактор раскладушки с плоским экраном на внутренней стороне верхней крышки и алфавитно-цифровой клавиатурой и указательным устройством на внутренней стороне нижней крышки. [ 1 ] [2] Большая часть внутреннего оборудования компьютера установлена внутри корпуса нижней крышки под клавиатурой, хотя многие современные ноутбуки имеют встроенную веб-камеру в верхней части экрана, а некоторые даже оснащены сенсорным дисплеем. В большинстве случаев, в отличие от планшетных компьютеров , которые работают на мобильных операционных системах , ноутбуки, как правило, работают на настольных операционных системах, которые изначально были разработаны для настольных компьютеров .
Ноутбуки могут работать как от сети переменного тока , так и от аккумуляторных батарей , а также складываться для удобства хранения и транспортировки, что делает их пригодными для мобильного использования . [3] Ноутбуки используются в различных условиях, например, на работе (особенно в командировках ), в образовании , для игр , просмотра веб-страниц , для личных мультимедиа и для общего использования в качестве домашнего компьютера .
Слово laptop , смоделированное по образцу термина desktop (как в desktop computer ), относится к тому факту, что компьютер можно практически разместить на коленях пользователя ; в то время как слово notebook относится к большинству ноутбуков, разделяющих форм-фактор с бумажными блокнотами . По состоянию на 2024 год [обновлять]в американском английском термины laptop и notebook используются взаимозаменяемо; [4] в других диалектах английского языка может быть предпочтительным один или другой. [5] Термин notebook изначально относился к типу портативного компьютера , который был меньше и легче обычных ноутбуков того времени, но с тех пор стал означать то же самое и больше не относится к какому-либо конкретному размеру.
Ноутбуки объединяют многие компоненты ввода/вывода и возможности настольного компьютера в одном устройстве, включая экран дисплея (обычно 11–17 дюймов или 280–430 мм по диагонали), небольшие динамики, клавиатуру и указательное устройство (а именно компактные, такие как сенсорные панели или указатели ). Большинство современных ноутбуков включают встроенную веб-камеру и микрофон , а многие также имеют сенсорные экраны. Технические характеристики оборудования могут значительно различаться в зависимости от типа, модели и ценового диапазона .
Элементы дизайна, форм-факторы и конструкция также могут значительно различаться между моделями в зависимости от предполагаемого использования. Примерами специализированных моделей ноутбуков являются ноутбуки 2-в-1 с клавиатурами, которые либо отсоединяются , либо поворачиваются вне поля зрения дисплея (часто продаются с «режимом ноутбука»); прочные ноутбуки для использования в строительстве или военных целях ; и недорогие ноутбуки, такие как от организации One Laptop per Child (OLPC), которые включают такие функции, как зарядка от солнечной батареи и полугибкие компоненты, которых нет в большинстве ноутбуков. Портативные компьютеры , которые позже превратились в современные ноутбуки, изначально считались небольшой нишей на рынке , в основном для специализированных полевых приложений, таких как в армии, для бухгалтеров или разъездных торговых представителей. По мере того, как портативные компьютеры превращались в современные ноутбуки, они стали широко использоваться для различных целей. [6]
История ноутбука тесно связана с развитием самого персонального компьютера . «Персональный, портативный манипулятор информации» был придуман Аланом Кеем в Xerox PARC в 1968 году [7] и описан в его статье 1972 года как « Dynabook ». [8] IBM Special Computer APL Machine Portable (SCAMP) был продемонстрирован в 1973 году. [9] Этот прототип был основан на процессоре IBM PALM . [10] IBM 5100 , первый коммерчески доступный портативный компьютер , появился в сентябре 1975 года и был основан на прототипе SCAMP. [11]
По мере того, как машины с 8-битным ЦП стали широко распространены, число портативных компьютеров быстро увеличивалось. Первым «ноутбуком размером с ноутбук» был Epson HX-20 , [12] [13] изобретенный (запатентованный) Юкио Ёкодзавой из Suwa Seikosha в июле 1980 года, [14] представленный на компьютерной выставке COMDEX в Лас-Вегасе японской компанией Seiko Epson в 1981 году, [15] [13] и выпущенный в июле 1982 года. [13] [16] Он имел ЖК- экран, перезаряжаемую батарею и принтер размером с калькулятор, в корпусе весом 1,6 кг (3,5 фунта), размером с блокнот формата A4 . [13] В патенте он был описан как «ноутбук» и «ноутбук». [14]
И Tandy/RadioShack , и Hewlett-Packard (HP) также производили портативные компьютеры различных конструкций в этот период. [17] [18] Первые ноутбуки с флип-форм-фактором появились в начале 1980-х годов. Dulmont Magnum был выпущен в Австралии в 1981–82 годах, но не продавался на международном рынке до 1984–85 годов. GRiD Compass 1101 стоимостью 8150 долларов США (что эквивалентно 25 730 долларам США в 2023 году) , выпущенный в 1982 году, использовался в НАСА и военными , среди прочих. Sharp PC-5000 , [19] Ampere WS-1 , [20] и Gavilan SC были выпущены между 1983 и 1985 годами. [21] [20] [22] Toshiba T1100 завоевал признание экспертов по ПК и массового рынка как способ обеспечения портативности ПК. [23]
Начиная с 1983 года, было разработано и внедрено в ноутбуки несколько новых методов ввода, включая сенсорную панель ( Gavilan SC , 1983), указательный джойстик (IBM ThinkPad 700 , 1992) и распознавание рукописного ввода (Linus Write-Top, [24] 1987). Некоторые процессоры, такие как Intel i386SL 1990 года , были разработаны для использования минимальной мощности для увеличения срока службы батареи портативных компьютеров и поддерживались динамическими функциями управления питанием, такими как Intel SpeedStep и AMD PowerNow! в некоторых конструкциях.
Некоторые ноутбуки 1980-х годов с красными плазменными дисплеями могли использоваться только при подключении к сети переменного тока и имели встроенный блок питания. [25]
Развитие карт памяти было обусловлено в 1980-х годах потребностью в альтернативе дисководу, которая имела бы меньшее энергопотребление, меньший вес и меньший объем в ноутбуках. Международная ассоциация карт памяти для персональных компьютеров (PCMCIA) была отраслевой ассоциацией, созданной в 1989 году для продвижения стандарта для карт памяти в ПК. Спецификация для карт PCMCIA типа I, позже переименованных в PC Cards, была впервые выпущена в 1990 году. [26] [27]
К 1988 году дисплеи достигли разрешения 640x480 ( VGA ) ( Compaq SLT/286 ), а цветные экраны стали обычным усовершенствованием в 1991 году [28] , причем увеличение разрешения и размера экрана происходило часто до появления ноутбуков с экраном 17 дюймов в 2003 году. Жесткие диски начали использоваться в портативных компьютерах, чему способствовало появление 3,5-дюймовых дисков в конце 1980-х годов, и стали обычным явлением в ноутбуках, начиная с появления 2,5-дюймовых и меньших дисков около 1990 года; емкость, как правило, отставала от емкости физически более крупных дисков настольных компьютеров.
Разрешение веб-камер ноутбуков составляет 720p (HD) или 480p в ноутбуках более низкого класса. [29] Самые ранние известные ноутбуки с веб-камерами 1080p (Full HD), такие как Samsung 700G7C, были выпущены в начале 2010-х годов. [30]
Оптические приводы стали обычным явлением в полноразмерных ноутбуках около 1997 года: изначально приводы CD-ROM, вытесненные приводами CD-R, затем DVD, затем приводами Blu-ray с возможностью записи. Начиная примерно с 2011 года тенденция сместилась в сторону внутренних оптических приводов, и по состоянию на 2022 год они в значительной степени исчезли, хотя по-прежнему легко доступны в качестве внешних периферийных устройств .
В 2021 году Dell представила Concept Luna — концепцию ноутбука, который можно легко разобрать. [31] [32] [33]
Термины «ноутбук» и «ноутбук» оба восходят к началу 1980-х годов и были придуманы для описания портативных компьютеров, меньших по размеру, чем современные основные устройства (так называемые «переносные компьютеры» ), но больших, чем карманные компьютеры . [34] [35] Этимолог Уильям Сафайр проследил происхождение термина «ноутбук» до некоторого времени до 1984 года; [36] самое раннее упоминание о ноутбуке, найденное Оксфордским словарем английского языка, датируется 1983 годом. [37] Слово образовано от термина «настольный компьютер» , как в «настольный компьютер» . [36] Тем временем термин «ноутбук » появился ранее в 1982 году [38] для описания портативного компьютера HX-20 компании Epson , размеры которого примерно соответствуют размеру блокнота размером с письмо . [35] [39] : 9 [40] Ноутбуки появились как отдельный рынок от ноутбуков с выпуском NEC UltraLite в 1988 году. [41] : 16 Ноутбуки и лэптопы продолжали занимать отдельные сегменты рынка до середины 1990-х годов, [42] но эргономические соображения и предпочтение клиентами больших экранов вскоре привели к тому, что в конце 1990-х годов ноутбуки слились с ноутбуками. [43] Сегодня термины «ноутбук» и «ноутбук» являются синонимами, причем «ноутбук» является более распространенным термином в большинстве англоязычных территорий. [43] [5]
С момента появления портативных компьютеров в 1970-х годах их формы значительно изменились, породив множество визуально и технологически различающихся подклассов. За исключением отдельных юридических товарных знаков вокруг терминов (в частности, Ultrabook ), жесткие различия между этими классами были редки, и их использование менялось с течением времени и между источниками. С конца 2010-х годов более конкретные термины стали использоваться реже, а размеры в основном различались по размеру экрана.
В прошлом существовало несколько маркетинговых категорий для меньших и больших ноутбуков; они включали модели «ноутбуков» и « субноутбуков », недорогие « нетбуки » и « ультрамобильные ПК », где класс размеров пересекался с такими устройствами, как смартфоны и карманные планшеты , а также ноутбуки « заменители настольного компьютера » для машин, которые были заметно больше и тяжелее обычных, чтобы работать с более мощными процессорами или графическим оборудованием . [44] Все эти термины вышли из употребления, поскольку размер основных ноутбуков уменьшился, а их возможности возросли; за исключением нишевых моделей, размеры ноутбуков, как правило, различаются по размеру экрана, а для более мощных моделей — по любой специализированной цели, для которой предназначена машина, например, « игровой ноутбук » или « мобильная рабочая станция » для профессионального использования.
Последняя тенденция технологической конвергенции в индустрии портативных компьютеров породила широкий спектр устройств, которые объединили в себе особенности нескольких ранее отдельных типов устройств. Гибриды , трансформеры и 2-в-1 появились как кроссоверные устройства, которые разделяют черты как планшетов, так и ноутбуков. Все такие устройства имеют сенсорный дисплей, разработанный для того, чтобы пользователи могли работать в режиме планшета , используя либо многосенсорные жесты, либо стилус / цифровое перо .
Трансформеры — это устройства, способные скрыть аппаратную клавиатуру. Клавиатуры на таких устройствах можно переворачивать, вращать или задвигать за заднюю часть корпуса, таким образом превращая ноутбук в планшет. Гибриды имеют механизм отсоединения клавиатуры, и благодаря этой особенности все критические компоненты расположены в той части, где находится дисплей. Устройства 2-в-1 могут иметь гибридную или трансформируемую форму, часто называемые 2-в-1 отсоединяемыми и 2-в-1 трансформируемыми соответственно, но отличаются возможностью запуска настольной ОС , такой как Windows 10. Устройства 2-в-1 часто продаются как планшеты, заменяющие ноутбук . [45]
Устройства 2-в-1 часто бывают очень тонкими, около 10 миллиметров (0,39 дюйма), и легкими устройствами с длительным временем автономной работы. Устройства 2-в-1 отличаются от обычных планшетов тем, что оснащены процессором с архитектурой x86 (обычно моделью с низким или сверхнизким напряжением ), например Intel Core i5 , работают под управлением полнофункциональной настольной ОС, например Windows 10 , и имеют ряд типичных для ноутбуков портов ввода-вывода , таких как USB 3 и Mini DisplayPort .
Устройства 2-в-1 предназначены не только для использования в качестве устройства потребления мультимедиа , но и в качестве полноценной замены настольного компьютера или ноутбука, поскольку они способны запускать настольные приложения, такие как Adobe Photoshop . К современному устройству 2-в-1 можно подключить несколько периферийных устройств, таких как мышь, клавиатура и несколько внешних дисплеев.
Устройства Microsoft Surface Pro-series и Surface Book являются примерами современных отсоединяемых устройств 2-в-1, тогда как компьютеры Lenovo Yoga -series являются вариантом трансформеров 2-в-1. Хотя более старые Surface RT и Surface 2 имеют ту же конструкцию корпуса, что и Surface Pro, использование ими процессоров ARM и Windows RT классифицирует их не как устройства 2-в-1, а как гибридные планшеты. [46] Аналогичным образом, ряд гибридных ноутбуков работают под управлением мобильной операционной системы , такой как Android . К ним относятся устройства Transformer Pad от Asus , примеры гибридов с отсоединяемой клавиатурой, которые не попадают в категорию устройств 2-в-1.
Защищенный ноутбук предназначен для надежной работы в жестких условиях использования, таких как сильные вибрации, экстремальные температуры, влажная или пыльная среда. Защищенные ноутбуки громоздкие, тяжелые и намного дороже обычных ноутбуков, [47] и поэтому редко встречаются в обычном потребительском использовании.
Основные компоненты ноутбуков функционируют идентично своим настольным аналогам. Традиционно они были миниатюризированы и адаптированы для мобильного использования. Конструктивные ограничения по мощности, размеру и охлаждению ноутбуков ограничивают максимальную производительность деталей ноутбуков по сравнению с компонентами настольных компьютеров, хотя эта разница все больше сокращается. [48]
В целом, компоненты ноутбука не предназначены для замены или модернизации конечным пользователем, за исключением компонентов, которые могут быть отсоединены; в прошлом батареи и оптические приводы обычно были заменяемыми. Некоторые ноутбуки оснащены процессорами с сокетами, такими как Socket G2 , но многие ноутбуки используют процессоры, которые припаяны к материнской плате. Многие ноутбуки поставляются с оперативной памятью и хранилищем, которые припаяны к материнской плате и не могут быть легко заменены. Это ограничение является одним из основных различий между ноутбуками и настольными компьютерами, поскольку большие корпуса « башни », используемые в настольных компьютерах, спроектированы таким образом, чтобы можно было добавлять новые материнские платы , жесткие диски , звуковые карты , оперативную память и другие компоненты. Память и хранилище часто можно модернизировать с помощью некоторой разборки, но в самых компактных ноутбуках может вообще не быть обновляемых компонентов. [49]
В следующих разделах обобщены различия и отличительные особенности компонентов ноутбуков по сравнению с компонентами настольных персональных компьютеров. [50]
Типичный ноутбук имеет экран, который в разложенном состоянии располагается вертикально к пользователю.
В экранах ноутбуков чаще всего используется технология жидкокристаллических дисплеев (ЖК-дисплеев) , хотя использование панелей OLED существенно возросло с 2020 года. [ необходима цитата ] Дисплей взаимодействует с материнской платой с помощью встроенного протокола DisplayPort через 30- или 40-контактный разъем низковольтной дифференциальной сигнализации (LVDS) . Панели в основном производятся AU Optronics , BOE Technology , LG Display или Samsung Display .
Внешне это может быть глянцевый или матовый (антибликовый) экран.
В прошлом существовал более широкий спектр маркетинговых терминов (как формальных, так и неформальных) для различения разных размеров ноутбуков. К ним относятся Нетбуки , субноутбуки , Ультрамобильные ПК и Компьютеры, заменяющие настольные компьютеры ; иногда они все еще используются неформально, хотя они, по сути, мертвы с точки зрения маркетинга производителя.
По состоянию на 2021 год [update]основные потребительские ноутбуки, как правило, поставляются с экранами 11", 13" или 15"-16"; 14-дюймовые модели более популярны среди бизнес-машин. Доступны более крупные и более мелкие модели, но они менее распространены — четкой границы минимального или максимального размера нет. Машины, достаточно маленькие, чтобы их можно было держать в руках (экраны в диапазоне 6–8"), могут продаваться либо как очень маленькие ноутбуки, либо как «карманные ПК», в то время как различие между самыми большими ноутбуками и настольными компьютерами «все в одном» заключается в том, складываются ли они для путешествий.
Дисплей с более высоким разрешением позволяет отображать на экране больше элементов одновременно, что повышает способность пользователя к многозадачности, хотя при более высоком разрешении на меньших экранах разрешение может служить только для отображения более четкой графики и текста, а не для увеличения полезной площади. С момента появления MacBook Pro с дисплеем Retina в 2012 году увеличилась доступность дисплеев «HiDPI» (или высокой плотности пикселей ); с 2022 года [update]это, как правило, считается чем-то большим, чем 1920 пикселей в ширину. Это все больше сходится вокруг разрешений 4K (3840 пикселей в ширину).
Внешние дисплеи можно подключать к большинству ноутбуков, большинство моделей поддерживают по крайней мере один. [51] Использование такой технологии, как USB4 (раздел Спецификации партнера Alternate Mode ). DisplayPort Alt Mode использовался для зарядки ноутбука и обеспечения вывода изображения на дисплей через один кабель USB-C. [52]
Большинство дисплеев ноутбуков имеют максимальную частоту обновления 60 Гц. Dell M17x и Samsung 700G7A, оба выпущенные в 2011 году, были одними из первых ноутбуков с частотой обновления 120 Гц, [53] [54] и с тех пор появилось больше таких ноутбуков.
Процессор ноутбука имеет расширенные функции энергосбережения и выделяет меньше тепла, чем процессор, предназначенный исключительно для настольного компьютера. Основные процессоры ноутбуков, выпущенные после 2018 года, имеют по крайней мере два ядра процессора, часто четыре ядра, а иногда и больше, причем 6 и 8 ядер становятся все более распространенными.
Что касается низкой цены и производительности для массового рынка, то существенной разницы в производительности между процессорами ноутбуков и настольных компьютеров больше нет, однако в верхнем ценовом диапазоне самые быстрые процессоры для настольных компьютеров по-прежнему существенно превосходят самые быстрые процессоры для ноутбуков за счет значительно более высокого энергопотребления и тепловыделения; самые быстрые процессоры для ноутбуков выделяют максимум 56 Вт тепла, в то время как самые быстрые процессоры для настольных компьютеров — максимум 150 Вт (и часто нуждаются в водяном охлаждении).
Существует широкий спектр ЦП, разработанных для ноутбуков, доступных как от Intel , AMD , так и от других производителей. На архитектурах, отличных от x86 , Motorola и IBM производили чипы для бывших ноутбуков Apple на базе PowerPC ( iBook и PowerBook ). Примерно в период с 2000 по 2014 год большинство полноразмерных ноутбуков имели сокетные сменные ЦП; на более тонких моделях ЦП был припаян к материнской плате и не поддавался замене или модернизации без замены материнской платы. С 2015 года Intel не предлагала новые модели ЦП для ноутбуков со сменными штырьками, предпочитая пакеты микросхем с шариковой решеткой , которые необходимо припаивать; [55] и по состоянию на 2021 год только несколько редких моделей использовали детали настольных ПК.
В прошлом некоторые ноутбуки использовали настольный процессор вместо версии для ноутбука и имели высокий прирост производительности за счет большего веса, нагрева и ограниченного времени автономной работы; это известно по состоянию на 2022 год, но примерно с 2010 года эта практика была ограничена небольшими игровыми моделями. Процессоры ноутбуков редко поддаются разгону ; большинство используют заблокированные процессоры. Даже на игровых моделях, где доступны разблокированные процессоры, система охлаждения в большинстве ноутбуков часто очень близка к своим пределам, и редко есть запас для увеличения рабочей температуры, связанного с разгоном.
На большинстве ноутбуков графический процессор интегрирован в центральный процессор для экономии энергии и пространства. Это было представлено Intel с мобильными процессорами Core i-серии в 2010 году, за которыми последовали аналогичные процессоры AMD APU в январе 2011 года.
До этого в младших машинах, как правило, использовались графические процессоры, интегрированные в системный чипсет , тогда как в старших машинах был отдельный графический процессор. В прошлом ноутбуки без отдельного графического процессора были ограничены в своей полезности для игр и профессиональных приложений, связанных с 3D- графикой, но возможности встроенной в ЦП графики сравнялись с возможностями младших выделенных графических процессоров с середины 2010-х годов. Для ноутбуков с ограниченными встроенными графическими возможностями, но достаточной пропускной способностью ввода-вывода, внешний графический процессор (eGPU) может обеспечить дополнительную графическую мощность за счет физического пространства и портативности.
Ноутбуки более высокого класса, предназначенные для игр или профессиональной работы с 3D, по-прежнему поставляются с выделенными (а в некоторых случаях даже с двумя) графическими процессорами на материнской плате или в качестве внутренней карты расширения . С 2011 года они почти всегда включают переключаемую графику, так что когда нет спроса на более производительный выделенный графический процессор, будет использоваться более энергоэффективный интегрированный графический процессор. Nvidia Optimus и AMD Hybrid Graphics являются примерами такого рода систем переключаемой графики.
Традиционно системная оперативная память на ноутбуках (а также на настольных компьютерах) была физически отделена от графической памяти, используемой графическим процессором. SoC серии M от Apple имеют единый пул памяти как для системы, так и для графического процессора; такой подход может обеспечить существенный прирост эффективности для некоторых приложений, но достигается за счет поддержки eGPU.
Начиная примерно с 2000 года большинство ноутбуков использовали слоты SO-DIMM , в которые монтировалась оперативная память , [50] хотя с 2021 года все большее число моделей используют память, припаянную к материнской плате, либо вместе со слотами SO-DIMM, либо без каких-либо слотов и припаивая всю память к материнской плате, но новый форм-фактор, модуль CAMM , должен устранить ограничение по размеру и времени. До 2000 года большинство ноутбуков использовали фирменные модули памяти, если их память можно было обновить.
В начале 2010-х годов ноутбуки высокого класса, такие как Samsung 700G7A 2011 года , преодолели барьер в 10 ГБ оперативной памяти, установив 16 ГБ оперативной памяти. [56]
При возможности модернизации слоты памяти иногда доступны снизу ноутбука для удобства модернизации; в других случаях доступ к ним требует значительной разборки. Большинство ноутбуков имеют два слота памяти, хотя некоторые будут иметь только один, либо для экономии средств, либо потому, что часть памяти распаяна. Некоторые высококлассные модели имеют четыре слота; это обычно мобильные инженерные рабочие станции, хотя несколько высококлассных моделей, предназначенных для игр, также имеют их.
По состоянию на 2021 год [update]наиболее распространенным является 8 ГБ ОЗУ, а в моделях более низкого класса иногда встречается 4 ГБ. Ноутбуки более высокого класса могут иметь 16 ГБ ОЗУ или больше.
В самых первых ноутбуках для хранения данных чаще всего использовались дискеты , хотя некоторые использовали либо RAM-диски, либо ленту. К концу 1980-х годов жесткие диски стали стандартной формой хранения данных.
В период с 1990 по 2009 год почти все ноутбуки обычно имели жесткий диск (HDD) для хранения данных; с тех пор твердотельные накопители (SSD) постепенно вытесняли жесткие диски во всех моделях, кроме некоторых недорогих потребительских. Твердотельные накопители быстрее и энергоэффективнее, а также устраняют опасность повреждения диска и данных, вызванную физическим воздействием ноутбука, поскольку они не используют механических частей, таких как вращающаяся пластина. [57] Во многих случаях они также более компактны. Первоначально, в конце 2000-х годов, твердотельные накопители были существенно дороже жестких дисков, но по состоянию на 2021 год [update]цены на диски меньшей емкости (менее 1 терабайта ) сравнялись; диски большей емкости остаются дороже, чем жесткие диски сопоставимого размера.
Начиная примерно с 1990 года, если и присутствовал жесткий диск, то это был, как правило, 2,5-дюймовый диск; некоторые очень компактные ноутбуки поддерживают даже меньшие 1,8-дюймовые жесткие диски, а очень небольшое количество использовали 1-дюймовые микродиски . Некоторые твердотельные накопители созданы так, чтобы соответствовать размеру/форме жесткого диска ноутбука, но все чаще их заменяют меньшими картами mSATA или M.2 . Твердотельные накопители, использующие более новый и гораздо более быстрый стандарт NVM Express для подключения, доступны только в виде карт.
По состоянию на 2022 год [update]во многих ноутбуках больше нет места для 2,5-дюймового диска, и они принимают только карты M.2; в некоторых самых маленьких моделях память припаяна к материнской плате. Те, которые могут, обычно могут вместить один 2,5-дюймовый диск, но небольшое количество ноутбуков с экраном шире 15 дюймов могут вместить два диска.
Различные внешние жесткие диски или серверы хранения данных NAS с поддержкой технологии RAID могут быть подключены практически к любому ноутбуку через такие интерфейсы, как USB , FireWire , eSATA или Thunderbolt , или через проводную или беспроводную сеть для дальнейшего увеличения пространства для хранения данных. Многие ноутбуки также имеют слот для карт SD или microSD . Это позволяет пользователям загружать цифровые фотографии с карты SD на ноутбук, тем самым позволяя им удалять содержимое карты SD, чтобы освободить место для съемки новых фотографий.
Оптические приводы, способные воспроизводить CD-ROM , компакт-диски (CD), DVD и, в некоторых случаях, диски Blu-ray (BD), были практически универсальны на полноразмерных моделях между серединой 1990-х и началом 2010-х годов. По состоянию на 2021 год [update]приводы редко встречаются в компактных или премиальных ноутбуках; они по-прежнему доступны в некоторых более громоздких моделях, но тенденция к более тонким и легким машинам постепенно исключает эти приводы и проигрыватели — при необходимости их можно подключить через USB.
Ноутбуки обычно имеют встроенные динамики и встроенные микрофоны. Однако встроенные динамики могут быть небольшими и иметь ограниченное качество звука для экономии места.
Буквенно-цифровая клавиатура используется для ввода текста, данных и других команд (например, функциональных клавиш ). Тачпад (также называемый трекпадом), указательный джойстик или оба используются для управления положением курсора на экране, а встроенная клавиатура [58] используется для набора текста. Некоторые тачпады имеют кнопки, отдельные от сенсорной поверхности, в то время как другие разделяют поверхность. Быстрое двойное нажатие обычно регистрируется как щелчок, и операционные системы могут распознавать жесты касания несколькими пальцами.
Внешняя клавиатура и мышь могут быть подключены с помощью порта USB или беспроводным способом, через Bluetooth или подобную технологию. Некоторые ноутбуки имеют мультисенсорные дисплеи, доступные как опция или стандартные. Большинство ноутбуков имеют веб-камеры и микрофоны , которые можно использовать для общения с другими людьми с помощью как движущихся изображений, так и звука, через веб-конференции или программное обеспечение для видеозвонков .
Ноутбуки обычно имеют порты USB и комбинированный разъем для наушников/микрофона, для использования с наушниками, комбинированной гарнитурой или внешним микрофоном. Многие ноутбуки имеют кардридер для чтения SD-карт цифровых камер.
На типичном ноутбуке есть несколько портов USB ; если они используют только старые разъемы USB вместо USB-C , они, как правило, будут иметь порт внешнего монитора ( VGA , DVI , HDMI или Mini DisplayPort или иногда более одного), порт аудиовхода/выхода (часто в виде одного разъема) является обычным явлением. К ноутбуку 2014 года можно подключить до трех внешних дисплеев через один Mini DisplayPort, используя технологию многопоточной передачи . [51]
Apple , в версии своего MacBook 2015 года , перешла от нескольких различных портов ввода-вывода к одному порту USB-C. [59] Этот порт можно использовать как для зарядки, так и для подключения различных устройств с помощью адаптеров стороннего производителя . С тех пор Apple вернулась к использованию нескольких различных портов. Google, с ее обновленной версией Chromebook Pixel , демонстрирует аналогичную тенденцию перехода к USB-C, хотя и сохраняет старые порты USB Type-A для лучшей совместимости со старыми устройствами. [60] Хотя сетевой порт Ethernet был распространен до конца десятилетия 2000-х годов, он редко встречается на современных ноутбуках из-за широкого использования беспроводных сетей , таких как Wi-Fi . Устаревшие порты, такие как порт клавиатуры/мыши PS/2 , последовательный порт , параллельный порт или FireWire , предусмотрены на некоторых моделях, но они встречаются все реже. В системах Apple и на нескольких других ноутбуках также есть порты Thunderbolt , но Thunderbolt 3 использует USB-C. Ноутбуки обычно имеют разъем для наушников, так что пользователь может подключить наушники или усиленные акустические системы для прослушивания музыки или другого аудио.
В прошлом слот PC Card (ранее PCMCIA ) или ExpressCard для расширения часто присутствовал на ноутбуках, чтобы позволить добавлять и удалять функциональность, даже когда ноутбук включен; они становятся все более редкими с появлением USB 3.0 . Некоторые внутренние подсистемы, такие как Ethernet, Wi-Fi или беспроводной сотовый модем, могут быть реализованы как сменные внутренние карты расширения, обычно доступные под крышкой доступа в нижней части ноутбука. Стандартом для таких карт является PCI Express , который поставляется как в мини- , так и в еще меньших размерах M.2 . В новых ноутбуках нередко можно также увидеть функциональность Micro SATA (mSATA) на слотах для карт PCI Express Mini или M.2, что позволяет использовать эти слоты для твердотельных накопителей на основе SATA. [61]
Мобильный PCI Express модуль (MXM) — это тип платы расширения, которая используется для графических карт. [62]
С конца 1990-х годов ноутбуки обычно использовали литий-ионные или литий-полимерные батареи , которые заменили старые никель-металл-гидридные батареи, которые обычно использовались в 1990-х годах, и никель-кадмиевые батареи, которые использовались в большинстве самых ранних ноутбуков. Некоторые из самых старых ноутбуков использовали неперезаряжаемые батареи или свинцово-кислотные батареи.
Срок службы батареи сильно варьируется в зависимости от модели и рабочей нагрузки и может варьироваться от одного часа до почти дня. Производительность батареи постепенно снижается с течением времени ; заметное снижение емкости обычно становится очевидным после двух-трех лет регулярного использования, в зависимости от схемы зарядки и разрядки и конструкции батареи. Инновации в области ноутбуков и батарей видели ситуации, в которых батарея может обеспечить до 24 часов непрерывной работы, предполагая средний уровень энергопотребления. Примером может служить HP EliteBook 6930p при использовании с ее сверхемкой батареей. [63]
Ноутбуки со съемными аккумуляторами могут поддерживать более крупные сменные аккумуляторы с увеличенной емкостью.
Аккумулятор ноутбука заряжается с помощью внешнего источника питания , который подключается к розетке. Источник питания выдает постоянное напряжение, как правило, в диапазоне 7,2–24 вольт. Источник питания обычно внешний и подключается к ноутбуку через соединительный кабель постоянного тока. В большинстве случаев он может одновременно заряжать аккумулятор и питать ноутбук. Когда аккумулятор полностью заряжен, ноутбук продолжает работать от внешнего источника питания, избегая использования батареи. Если используемый источник питания недостаточно силен для питания вычислительных компонентов и одновременной зарядки аккумулятора, аккумулятор может заряжаться за более короткий период времени, если ноутбук выключен или находится в спящем режиме. Зарядное устройство обычно добавляет около 400 граммов (0,88 фунта) к общему весу ноутбука при транспортировке, хотя некоторые модели значительно тяжелее или легче. Большинство ноутбуков 2016 года используют интеллектуальную батарею — перезаряжаемый аккумулятор со встроенной системой управления аккумулятором (BMS). Интеллектуальная батарея может измерять напряжение и ток, а также определять уровень заряда и параметры состояния работоспособности (SoH), указывающие на состояние ячеек. [ необходима цитата ]
Исторически DC-разъемы , как правило, цилиндрические/бочкообразные коаксиальные разъемы питания, использовались в ноутбуках. Некоторые поставщики, такие как Lenovo, периодически использовали прямоугольный разъем.
Некоторые головки разъемов имеют центральный штифт, позволяющий конечному устройству определять тип источника питания путем измерения сопротивления между ним и отрицательным полюсом разъема (внешняя поверхность). Поставщики могут блокировать зарядку, если источник питания не распознается как оригинальная деталь, что может лишить законного использования универсальных сторонних зарядных устройств. [64]
С появлением USB-C портативная электроника стала все чаще использовать его как для подачи питания , так и для передачи данных. Его поддержка 20 В (обычное напряжение питания ноутбука) и 5 А обычно достаточна для ноутбуков низкого и среднего уровня, но некоторые с более высокими требованиями к мощности, такие как игровые ноутбуки, зависят от выделенных разъемов постоянного тока для обработки токов свыше 5 А без риска перегрева, некоторые даже свыше 10 А. Кроме того, выделенные разъемы постоянного тока более долговечны и менее подвержены износу от частого повторного подключения, поскольку их конструкция менее хрупкая. [65]
Отработанное тепло от работы трудно удалить в компактном внутреннем пространстве ноутбука. Самые ранние ноутбуки использовали пассивное охлаждение; это уступило место радиаторам, размещенным непосредственно на охлаждаемых компонентах, но когда эти горячие компоненты находятся глубоко внутри устройства, для отвода тепла требуется большой воздуховод, занимающий много места. Современные ноутбуки вместо этого используют тепловые трубки для быстрого перемещения отработанного тепла к краям устройства, что позволяет использовать гораздо меньшую и компактную систему охлаждения с вентилятором и радиатором. Отработанное тепло обычно отводится от оператора устройства к задней или боковым сторонам устройства. Используются несколько путей забора воздуха, поскольку некоторые заборы могут быть заблокированы, например, когда устройство помещается на мягкую прилегающую поверхность, такую как подушка кресла. Вторичный мониторинг температуры устройства может снизить производительность или вызвать аварийное отключение, если оно не может рассеивать тепло, например, если ноутбук оставить включенным и поместить в чехол для переноски. Охлаждающие подставки с внешними вентиляторами можно использовать с ноутбуками для снижения рабочих температур.
Док -станция (иногда называемая просто док-станцией ) — это аксессуар для ноутбука, который содержит несколько портов и в некоторых случаях слоты расширения или отсеки для фиксированных или съемных дисков. Ноутбук подключается и отключается от док-станции, как правило, через один большой фирменный разъем. Док-станция является особенно популярным аксессуаром для ноутбука в корпоративной вычислительной среде из-за возможности док-станции превратить ноутбук в полнофункциональную замену настольного компьютера, при этом позволяя легко его отсоединять. Эта возможность может быть выгодна для сотрудников « дорожных воинов », которым приходится часто ездить по работе, но которые также приходят в офис. Если требуется больше портов или их положение на ноутбуке неудобно, можно использовать более дешевое пассивное устройство, известное как репликатор портов . Эти устройства подключаются к разъемам на ноутбуке, например, через USB или FireWire .
Тележки для зарядки ноутбуков , также известные как тележки для ноутбуков или тележки для ноутбуков, представляют собой мобильные контейнеры для хранения, позволяющие заряжать несколько ноутбуков , нетбуков и планшетных компьютеров одновременно. Тележки используются в школах, которые заменили свои традиционные статические компьютерные лаборатории [66] комплектами настольных компьютеров, оборудованных компьютерами «башенного» типа, но не имеют достаточного количества розеток в каждом классе для зарядки всех устройств. Тележки можно возить между комнатами и классами , чтобы все ученики и учителя в определенном здании могли получить доступ к полностью заряженному ИТ- оборудованию. [67]
Тележки для зарядки ноутбуков также используются для предотвращения и защиты от случайных и организованных краж. Школы, особенно с открытой планировкой , часто являются главными целями для воров , которые крадут дорогостоящие предметы. Ноутбуки, нетбуки и планшеты являются одними из самых ценных портативных предметов в школе. Более того, ноутбуки можно легко спрятать под одеждой и украсть из зданий. Многие типы тележек для зарядки ноутбуков спроектированы и сконструированы для защиты от краж. Они, как правило, сделаны из стали, и ноутбуки остаются запертыми, когда они не используются. Хотя тележки можно перемещать между помещениями из одного класса в другой, их часто можно крепить или запирать на полу, опорных столбах или стенах, чтобы воры не могли украсть ноутбуки, особенно ночью. [66]
В некоторых ноутбуках солнечные панели способны генерировать достаточно солнечной энергии для работы ноутбука. [68] Инициатива « Один ноутбук на ребенка» выпустила ноутбук OLPC XO-1 , который был протестирован и успешно работал с использованием солнечных панелей. [69] В настоящее время они разрабатывают ноутбук OLPC XO-3 с этими функциями. OLPC XO-3 может работать с 2 Вт электроэнергии, поскольку его возобновляемые источники энергии генерируют в общей сложности 4 Вт. [70] [71] Samsung также разработала ноутбук NC215S на солнечных батареях, который будет продаваться на рынке США. [72]
Распространенным аксессуаром для ноутбуков является чехол для ноутбука, чехол для ноутбука или футляр для ноутбука, который обеспечивает определенную степень защиты от царапин. Чехлы, которые отличаются относительной тонкостью и гибкостью, чаще всего изготавливаются из неопрена , а более прочные — из полиуретана с низкой упругостью . Некоторые чехлы для ноутбуков обернуты баллистическим нейлоном , чтобы обеспечить некоторую степень водонепроницаемости . Более объемные и прочные чехлы могут быть изготовлены из металла с полиуретановой подкладкой внутри и могут иметь замки для дополнительной безопасности. Металлические чехлы с подкладкой также обеспечивают защиту от ударов и падений. Еще одним распространенным аксессуаром является кулер для ноутбука , устройство, которое помогает снизить внутреннюю температуру ноутбука либо активно, либо пассивно. Распространенный активный метод заключается в использовании электрических вентиляторов для отвода тепла от ноутбука, в то время как пассивный метод может заключаться в подкладывании ноутбука на какую-либо подставку, чтобы он мог получать больше воздуха. В некоторых магазинах продаются подставки для ноутбуков, которые позволяют полулежащему человеку на кровати использовать ноутбук.
Некоторые компоненты более ранних моделей ноутбуков можно легко заменить, не открывая полностью нижнюю часть, например, клавиатуру, аккумулятор, жесткий диск, модули памяти, вентилятор охлаждения процессора и т. д.
Некоторые компоненты последних моделей ноутбуков находятся внутри. Замена большинства его компонентов, таких как клавиатура, аккумулятор, жесткий диск, модули памяти, вентилятор охлаждения процессора и т. д., требует снятия его верхней или нижней части, снятия материнской платы и их возврата.
В некоторых типах для монтажа таких компонентов, как оперативная память, хранилище и батареи, используются припой и клей, что дополнительно затрудняет ремонт. [73] [74]
Функции, которые были в некоторых ранних моделях ноутбуков и отсутствуют в большинстве современных ноутбуков, включают в себя:
Другие преимущества ноутбуков:
По сравнению с настольными ПК ноутбуки имеют недостатки в следующих областях:
Существует множество марок и производителей ноутбуков. Несколько основных брендов, предлагающих ноутбуки разных классов, перечислены в соседнем поле. Основные бренды обычно предлагают хорошее обслуживание и поддержку, включая хорошо оформленную документацию и загрузки драйверов, которые остаются доступными в течение многих лет после того, как конкретная модель ноутбука больше не производится. Благодаря обслуживанию, поддержке и имиджу бренда ноутбуки основных брендов стоят дороже, чем ноутбуки более мелких брендов и ODM . Некоторые бренды специализируются на определенном классе ноутбуков, например, игровых ноутбуках ( Alienware ), высокопроизводительных ноутбуках ( HP Envy ), нетбуках ( EeePC ) и ноутбуках для детей ( OLPC ).
Многие бренды, включая крупные, не проектируют и не производят свои ноутбуки. Вместо этого небольшое количество производителей оригинального дизайна (ODM) проектируют новые модели ноутбуков, а бренды выбирают модели для включения в свою линейку. В 2006 году 7 крупных ODM производили 7 из каждых 10 ноутбуков в мире, причем крупнейший из них ( Quanta Computer ) имел 30% доли мирового рынка. [98] Таким образом, идентичные модели доступны как от крупного лейбла, так и от малоизвестного внутреннего бренда ODM.
Портативные компьютеры с питанием от аккумуляторов имели всего 2% доли мирового рынка в 1986 году. [99] Однако ноутбуки становятся все более популярными, как для делового, так и личного использования. [100] Около 109 миллионов ноутбуков было продано по всему миру в 2007 году, что на 33% больше, чем в 2006 году. [101] В 2008 году было подсчитано, что было продано 145,9 миллионов ноутбуков, и что в 2009 году это число вырастет до 177,7 миллионов. [102] Третий квартал 2008 года стал первым, когда мировые поставки ноутбуков превысили поставки настольных ПК , составив 38,6 миллионов единиц против 38,5 миллионов единиц. [100] [103] [104] [105] Благодаря появлению планшетов и доступных ноутбуков, многие пользователи компьютеров теперь имеют ноутбуки из-за удобства, предлагаемого этим устройством.
До 2008 года ноутбуки были очень дорогими. В мае 2005 года средняя стоимость ноутбука составляла 1131 доллар , а настольных компьютеров — 696 долларов . [106] Однако около 2008 года цены на ноутбуки существенно снизились из-за недорогих нетбуков , средняя стоимость которых в розничных магазинах США в августе 2008 года составляла 689 долларов США . Начиная с 2010-х годов, цены на ноутбуки существенно снизились в нижнем ценовом сегменте из-за недорогих и маломощных процессоров Arm , менее требовательных операционных систем, таких как ChromeOS , и SoC . С 2023 года [update]новый ноутбук можно будет купить за 299 долларов США . [107]
Список материалов, которые входят в состав ноутбука, длинный, и многие из используемых веществ, такие как соединения бериллия , свинца , хрома и ртути , токсичны или канцерогенны для человека. Хотя эти токсины относительно безвредны, когда ноутбук используется, возникли опасения, что выброшенные ноутбуки представляют серьезную опасность для здоровья и окружающей среды при неправильной утилизации. Директива об отходах электрического и электронного оборудования (WEEE) в Европе указывает, что все ноутбуки должны быть переработаны по закону. Аналогичным образом, Агентство по охране окружающей среды США ( EPA ) запретило захоронение отходов на свалках или сжигание выброшенных ноутбуков.
Большинство ноутбуков начинают процесс переработки с метода, известного как демонтаж , который включает в себя физическое разделение компонентов ноутбука. [108] Затем эти компоненты либо группируются по материалам (например, пластик, металл и стекло) для переработки, либо по более сложным предметам, требующим более сложного разделения материалов (например, печатные платы, жесткие диски и батареи).
Корпоративная переработка ноутбуков может потребовать дополнительного процесса, известного как уничтожение данных. Процесс уничтожения данных гарантирует, что вся информация или данные, которые были сохранены на жестком диске ноутбука, никогда не будут восстановлены снова. Ниже приведен обзор некоторых законов и положений о защите данных и окружающей среды, применимых к уничтожению данных переработки ноутбуков:
Компьютер Grid Compass повышенной прочности использовался с первых дней программы Space Shuttle. Первым коммерческим ноутбуком, использованным в космосе, был портативный Macintosh в 1990 году на миссии Space Shuttle STS-41 и снова в 1991 году на борту STS-43 . [111] [112] [113] [114] Apple и другие ноутбуки продолжают летать на борту пилотируемых космических полетов, хотя единственным сертифицированным для длительных полетов компьютером для Международной космической станции является ThinkPad . [ 115] По состоянию на 2011 год на борту МКС находилось более 100 ThinkPad. Ноутбуки, используемые на борту Международной космической станции и других космических полетов, как правило, те же самые, которые могут быть куплены широкой публикой, но вносятся необходимые изменения, чтобы их можно было безопасно и эффективно использовать в условиях невесомости, например, обновляются системы охлаждения для работы без опоры на поднимающийся горячий воздух и адаптации к более низкому давлению воздуха в кабине. [116] Ноутбуки, работающие в жестких условиях эксплуатации, таких как сильная вибрация, экстремальные температуры, влажность или пыль, отличаются от тех, которые используются в космосе, тем, что они специально разработаны для этой задачи и не используют коммерческое готовое оборудование .
{{cite web}}
: CS1 maint: unfit URL (link)