Intel SL, spotřeba a notebooky před 20 lety

Když se poprvé začala řešit spotřeba PC notebooků, byla 80. léta v druhé polovině, Rusové se hecovali, zda může jaderná elektrárna bouchnout a Škodovka poprvé ukázala nové lidové vozítko – Favorit. Kdo měl počítač, byl za pošuka a notebooky byly spíše tématem pro sci-fi. Notebooků se prodávalo tak málo, že vůbec nemělo cenu dělat pro ně speciální procesory. Spotřeba tehdejších procesorů třídy XT byla beztak malá a všichni byli spokojeni, když se vyrobila aspoň úspornější CMOS varianta. Prostě sluníčková doba.

Víte, kolik byla výdrž průměrného bateriemi poháněného, PC-kompatibilního notebooku v letech 1986-1987? Hodina? Dvě? Ani náhodou – 8 hodin. Některé kousky neměly problém ani s hranicí 10 hodin (například IBM PC Convertible, pokud chcete nějaký známý). Procesor zbaštil nula nula nic energie a disketové mechaniky zvyšovaly spotřebu jen při čtení, nebo zápisu, což v dobách DOSu znamenalo jen občasné načítání, nebo ukládání uživatelských dat (u notebooků s HardRAM ani to ne). O displeji snad ani nemá cenu hovořit – pasivní černobílý (resp. zeleno-modrý) displej bez podsvícení může fungovat desítky hodin na dvě tužkové baterie.

Tehdy započaly snahy zlepšovat baterie pro dosažení lepší výdrže na jedné straně a přidávání nových, žravějších technologií na straně druhé. Během pár let tak přišlo podsvícení displeje a po něm ještě pevný disk, aby rázem výdrž klesla na 3 hodiny a bylo zase co zlepšovat. Od té doby nám v cyklech osciluje výdrž notebooků až do dnes a kdo si zrovna nevšiml posledního strmého poklesu, může se radovat z plynulého navyšování výdrže dlouhé roky.

První mobilní procesor – Intel 386SL

Zpět k procesorům. Původní procesory vyráběné jinou technologií se časem ukázaly jako ne zrovna nejlepší řešení a s přibývající spotřebou jednotlivých komponent se pomalu zvyšovala poptávka po těch navržených čistě pro mobilní nasazení. Zatímco grafické čipy se dělaly ve speciálních verzích pro notebooky již dlouhé roky, na první várku notebooků s mobilním procesorem se čekalo do roku 1991.

Intel 386SL byl 32bit procesor s 16bit sběrnicí (jako SX), který se od základních modelů 386 DX/SX lišil integrací vyrovnávací paměti (cache), části obvodů pro obsluhu sběrnice (jinde řešených čipovou sadou) a řady funkcí pro správu napájení. Vlastní čip tak měl třikrát více tranzistorů (než DX) a přesto byl úspornější než osekaná a pomalejší verze 386SX. Intel ohledně spotřeby tvrdil, že notebook, který má na jednu baterii s 386SX výdrž 2,5 hodiny, by měl s 386SL výdrž 4 hodiny.

Pokud se ptáte, proč mobilní varianta vznikla až u „tři-osm-šestek“, není za tím žádný technický zádrhel, který by jejímu vytvoření dříve zabraňoval. Roky 1991 až 1993 jsou pro notebooky zásadní – konečně se totiž masově dostávají mezi běžné lidi, a Intelu se tak vyplatí dělat pro ně upravený procesor.

V této době také Intel rozjíždí svou kampaň Intel Inside, kdy se snaží sám sebe zpropagovat, aby se v očích běžných uživatelů odlišil od konkurence a ukázal jako ta nejlepší volba (běžný uživatel tehdy netušil, zda má uvnitř procesor Intel, IBM, TI, nebo něco jiného). Součástí kampaně byla oboustranně výhodná dohoda s výrobci, která mimo jiné čítala označování notebooků nálepkou informující o přítomnosti procesoru od Intelu (takovou jako je na fotce v úvodu článku). V rámci osvěty se pak také objevovaly tematické reklamy v odborných časopisech (zde konkrétně InfoWorld z 22. 6. 1992):

Rok 1992 a první opouštění desktopů

Rok 1992 z pohledu vývoje technologií ani není pro notebooky tak zajímavý. Všechny důležité komponenty se už definovaly a řada z nich standardizovala. Zajímavější je ekonomická stránka věci. Každý výrobce se snaží nabídnout pár svých modelů, aby na „módní vlně“ něco trhnul. Výrobců je hodně, čímž vzniká velká konkurence a ta má za následek snižování cen. O noteboocích se hovoří, dostávají se do povědomí běžných lidí a odborné časopisy jsou plné reklam na nejnovější přenosné počítače (mluvím o zámoří, kde je situace s Českou Republikou nesrovnatelná).

Je to právě první polovina 90. let, kdy většina výrobců odpadla, když zjistili, že nejsou schopni vyrábět tak, aby na tom něco vydělali.

V souvislosti s cenou dnes konkrétní částky tolik neřeknou, ale pro pořádek bych nějaké mohl uvést. Barevné notebooky s procesory 386SL a barevnými displeji stály $3000-4000. Barevné displeje v kombinaci s 386SX vycházely na $2500. Kvalitní notebook v nejosekanější konfiguraci s 25MHz 386SX, 2MB RAM, 80MB diskem a 3,5hodinovou výdrží na baterie se dal sehnat pod $2000, což byla cena kompletu značkového počítače založeného na procesoru 486 s 4MB RAM, 120MB diskem a barevným monitorem. Kdo nepotřeboval značkový notebook, mohl sáhnout po neznačkových OEM šasi prodávaných pod různými názvy. V podobné konfiguraci jejich cena začínala lehce nad $1000.

Výkon toho stolního počítače samozřejmě byl znatelně lepší, ale ne každý ho potřeboval. S 386SX a 2MB RAM šlo obstojně provozovat Windows 3.1 pro kancelářské účely (textový editor, tabulkový kalkulátor, jednoduchá databáze, kalendář a e-maily). Platilo stejně jako dnes, že ne každý potřeboval počítač pro práci se zvukem a videem. Potřeby na výkon a zobrazení méně náročných uživatelů splňovaly oba počítače stejně, ale jeden z nich bylo možné hodit do brašny a odnést si na chatu, do práce nebo kamkoli jinam.

Tento prostý fakt postačoval k zahájení prvního odlivu uživatelů od stolních počítačů směrem k notebookům. S jejich větší penetrací se víc a víc začalo mluvit o různých VPN a bezdrátových sítích na principech ne nepodobných Wifi.

Ceny notebooků samozřejmě nebyly příznivé pro všechny. Chtěl-li někdo výkonný notebook s 486 a barevným TFT displejem, ekvivalentní stolní počítač několikrát přeplatil.

Výdrž na baterie kdysi a dnes

Již jsem zmínil, že s mobilním procesorem typu 386SL nebyl problém dosáhnout na výdrž 4 hodiny a dle výsledků v recenzích se to notebookům opravdu dařilo. Sám jsem nicméně počítač s tímto procesorem nikdy doma neměl, protože zde byly notebooky spíše okrajovou záležitostí, a když už se sem něco dovezlo, patřilo to do lowendu s 386SX. Množství zkušeností jsem nabral až s generací 486, u které jsem vyzkoušel modely s mobilními i desktopovými procesory ještě v dobách, kdy měly plně funkční baterie.

Na mobilní variantu 386 se muselo čekat dlouhé roky, ale u 486 postupně začaly mobilní procesory vycházet do půl roku od uvedení desktopové verze na trh. Na podzim roku 1994 se mobilní varianty dostal procesor Intel DX4 – první procesor od Intelu, který se oprostil „něco-osm-šest“ číslování a také první rozumná možnost pro práci s multimédii na notebooku. Při FSB na 25 MHz používal násobič 3x pro dosažení vnitřní frekvence 75 MHz, měl vylepšenou vyrovnávací paměť a řadu úsporných funkcí.

Znáte Intel SpeedStep? Ten u dnešních procesorů slouží k regulaci frekvence (C-States) podle zatížení. Něco podobného už měl Intel DX4. V zátěži pracoval na 75 MHz, ale při nečinnosti se podtaktoval na 40 MHz. Lepší notebooky už běžně implementovaly pokročilou správu napájení – mohli jste si nastavit, kdy se vypne displej nebo pevný disk a po jak dlouhé nečinnosti se uspí počítač do RAM, případně na disk.

Z pohledu šetřících technologií proti dnešní době nebyl zas takový rozdíl. Ostatně Intel DX4 byl proti Pentiu ve své době něco jako dvoujádrové Core i5 proti čtyřjádrovému Core i7 dnes. Rozhodně to nebylo žádné ořezávátko. Přesto dobře vybavený notebook s barevným displejem, zvukovou kartou (tehdy nadstandard) a řadou rozhraní vydržel na baterii 3 hodiny reálného pracovního nasazení. Leckterý notebook pak nabídnul možnost přidání druhé baterie, a tedy zdvojnásobení výdrže. 6 hodin není na dnešní poměry špatný výsledek.

Zajímavý poznatek se týká kapacity tehdejších baterií. 25 Wh energie byl průměr pro hlavní baterii výkonného notebooku. Při uvažovaných 3 hodinách výdrže a využitelnosti 95% jmenovité kapacity vychází spotřeba na 7,9 W. V reálném nasazení je to méně, než mají dnešní mainstreamové business stroje.

Pokud tedy máte pocit, že je dnes všechno šetrnější a úspornější, pravda je někde trochu jinde.

Komentáře k článku

  1. 1. MartensPh  27.8.2011  18:12:57

    Výdrž na 7,9W? Není to spíš spotřeba? Předposlední odstavec….

  2. 2. swarm  27.8.2011  21:19:32

    [1] Opraveno. Jednotky jsou svaté, takže samozřejmě šlo o spotřebu.

  3. 3. elzet  28.8.2011  20:26:38

    TP X60 žere kolem 8,5W s WiFi a jasem displeje tak na 1/4. U průměrného notebooku s integrovanou grafikou je to pořád stejně, pokud to není nějaká zrůdnost vybavená Celeronem M.
    Největší žrouti jsou pořád LCD panel a bezdrátové technologie a to se jen tak (bohužel) nezmění.

  4. 4. riprex  29.8.2011  18:40:42

    [3]Pche Celeron M byl ještě „úsporný“, ale co udělalo Pentium IV to bylo teprve něco. Když si vezmu třeba sotva hodinovou výdrž Aceru Travelmate, který měl Pentium IV na frekvenci 3GHz tak to bylo hodně tragický, navíc díky tomu „nenažranému topení pod kapotou“ se celou dobu provozu pekl ve vlastní šťávě až po roce a půl umřel (tehdy ještě byla záruka jen rok).
    Jinak svého času jsem měl notebook s 386SL a bylo to ořazávátko a práce v NT 3.51 byla „únosně pomalá“. Byl to nějáký neznačkový no name notebook a měl černobílé LCD s rozlišením 640×480 a podsvícením, ale co je zvláštní měl už zvukovku. Jinak tenhle processor při troše snahy dokázal nějákým způsobem přehrát i MP3.

  5. 5. swarm  29.8.2011  21:17:32

    [4] S těmi P4 to bylo složité. Existovaly dvě mobilní řady – Mobile Pentium 4 a Pentium 4-M. Jedna byla plně mobilní procesor s celkem únosnou spotřebou (měl jsem od toho Celeron bez SpeedStepu a v kombinaci s GeForce4Go vydržel na 44Wh baterku reálně 3 hodiny s Wifi) a druhá jen lehce upravená desktopová varianta, která se montovala do různých multimediálů a DTR – ta měla spotřebu úplně jinde a nebylo o co stát.

    Nejhorší pak byli někteří výrobci, kteří frkli do notebooku klidně desktopovou verzi – to byly ty nejtlustější a „nejvýkonnější“ notebooky, které bych si zapnuté teda fakt na klín položit nechtěl.

    Jinak o „únosné pomalosti“ NT 3.51 vůbec nepochybuju. Přece jen je to podstatně novější systém proti tomu procesoru. Naopak na dobových noteboocích s DX/DX2 z 486 generace už je rychlost podstatně lepší a s dostatkem RAM je celkem použitelný NT 4.0.

  6. 6. elzet  31.8.2011  20:32:15

    [5] ne že bych ti nevěřil, ale měl jsem Celeron-M v HP nx7300 a s 6-cell baterkou (tuším 52 Wh) a notebook vydržel něco přes 2 hodiny. Krom toho že to žralo i trávu to taky topilo jak kráva :) Byly tam origo Win XP, pod Linuxem to bylo ještě horší (ale tam se to nikdy moc neřešilo, viz současné problémy se Sandy Bridge a novým kernelem. Kdykoliv jsem měřil spotřebu, všechny moje notebooky žraly oproti Windows o 2-6W víc.

  7. 7. riprex  2.9.2011  21:20:39

    [5]Ano existovalo víc verzí mobilních čtyřek, tohle co jsem měl já byla ale naprosto obyčejná stolní Pentium IV, protože to byl Acer a to slovo nikdy neznamenalo, neznamená a asi ani nebude znamenat kvalitu a chytrost návrhu (ano, vyloženě Acer nesnáším :) ). Jinak NTčka jsem ale měl hrozně rád. Právě ony zmiňované NT 4.0 běhaly na 486kách pomalu rychlostí světla (např. oproti W95), byly stabilní a uměly dost. Bohužel NT začalo znamenat spíš „Neandertal Technology“, takže o podpoře USB si člověk mohl nechat zdát, to ten systém u mě zabilo (samozřejmě o spoustu let později, kdy už rozhodně neběhal na 486kách, ale server s nimi postavený na Pentiu II 400 MHz, byl v té době rychlý a použitelný narozdíl novějších od Windows 2000. I přes chybějící funkce (PnP, USB…) ten systém mám dodnes rád a nedám na něj dopustit. Dle mého názoru jsou to nejlepší Windows, co kdy vznikly.

    [6]No ono na spotřebě se nepodílí jen procesor a zahřívání závisí hlavně na řešení chlazení…

  8. 8. sveck  20.9.2011  10:53:37

    Napadlo mě neobvyklé řešení. Jestliže jsou možné dvě přepínatelné grafiky, jedna úsporná, druhá výkonná, byly by možné dva přepínatelné procesory. Na psaní, maily, přehrávání videa a podobně by stačil velmi úsporný atom, tam kde by nestačil by se zapnul výkonný procesor. Znamenalo by to specielní základní desku. Nevím jaké rozdíly jsou mezi procesory, ale domnívám se, že výkonný procesor při stejném požadovaném výkonu má významně vyšší spotřebu než například Atom. Jestliže může být grafika integrovaná a „dedikovaná“, mohl by být i procesor.

  9. 9. mravac  21.9.2011  8:50:22

    [8] Ano, je to možnosť, ale toto prepínanie by muselo byť poriadne prešpekulované, aby v konečnom dôsledku nemalo vyššiu spotrebu, a bolo to nastavené tak, aby sa stale nevyzadoval zapnuty vykonnejsi procesor. Staci si porovnat sviznost prace na atom procaku a napr. i3. Môžeš si vybrať, či budeš pracovať na procesore i3 a prácu dokončíš rýchlejšie, s tým že NTB bude mať výdrž 4 hodiny, alebo budeš čakať pol hodinu na skompilovanie jedneho suboru s tým, že máš výdrž 3 dni.
    Skôr by som to videl, vo vypínaní jednotlivých jadier, napr. u 4 jadrových procesoroch, podvoltovanie CPU, alebo v ešte drastickejšom znižovaní taktu, či FSB.
    Tých možností je veľa, ale vždy to bude mať nejaký dopad na niečo. Treba však nájsť vhodný kompromis, medzi výkonom, a spotrebou.

  10. 10. jt  22.9.2011  22:28:05

    [8]
    Něco velice pdobnýho je vlastně Kal-El:
    http://www.zive.cz/clanky/nvidia-tegra-3-kal-el-na-co-ma-pate-jadro/sc-3-a-158845/default.aspx


Napsat komentář