Microsoft以往擅长的领域在于PC单机市场,而在Netscape(网景)被AOL(美国在线)并购后,Microsoft也等于独占了个人单机网络软件的市场,但是PC软硬件与应用的发展走缓也使Microsoft产生危机意识,新版的操作系统号召力不如以往,Windows 3.1的用户全面换成Windows 95,但后续的Windows 98、98 SE、Me等等都无法完全取代Windows 95,形成新旧多版操作系统并存的情形。
PC硬件发展成熟,接下来看好的则是信息家电IA,凡是能够存取与连接因特网的电子装置都可以称作IA,目前几项较主流的包括个人数字助理(PDA)、MP3随身听(MP3 Player)、智能电话(Smart Phone),电视游乐器(Game Console)、机顶盒(Set-Top-Box)等等,这些装置只要能连接上因特网,并运用因特网上的数据进行应用,就被称为是信息家电,因此微软也开始拓展自身在这些IA领域的操作系统发展,PDA方面有Windows CE/Pocket PC,SmartPhone方面有正在发展的Stinger(刺针),电视游乐器则是XBOX(使用特殊版的Windows 2000)。
新装置新热潮
Microsoft除了往崭新的硬件上发展软件(微软的第一步都是先占据最关键的软件:操作系统)外,自己也在摸索各种杀手应用(Killer Application)的可能,例如WebTV希望能用电视上网,使微软的软件能从书房普及到客厅,而2000年6月随着Microsoft发表.Net愿景架构时,也顺带发表了Microsoft的Tablet PC概念,希望此一硬件装置能带来信息软硬件的新一波热潮。
Tablet PC的推出用意
「Tablet」英文字的原意为「刻写板」,或是用来刻文字的「匾」、「碑」,材质为木头、象牙等,也因此有人将Tablet PC翻译成「平板型计算机」,与现有「桌面计算机Desktop」、「膝上型计算机,Laptop」「笔记本电脑,Notebook」、「掌上电脑,HPC」等称呼相配。。
Tablet PC类似一般工厂盘点人员、巡班护士、体育教练等所随身携带的记录板,即是经常用来手写一些纪录用的垫板,Microsoft仿照类似的概念,但不再是一般的纸张手写,而是一个可作手写识别的电子装置,用户的记录可以透过手写识别立即辨识成电子档文字,方便作进一步的数据运用。
根据微软自身在WinHEC上的说法,Tablet PC具有以往纸张记录板方便性,以及现有PC的强大功能,容易随环境调整,并且合乎人体工学的造型设计等等。笔者认为更简而言之,即是结合个人数字助理的手写方便性,但又能提供笔记本电脑的强大运算与应用程序,但又比笔记本电脑轻巧的一种新款PC。
微软对Tablet PC的要求
虽然微软公司有鼠标、游戏杆、动力方向盘等硬件产品,但是微软毕竟是一家以软件为主的公司,因此微软于.Net、Comdex Fall或WinHEC会场上所展示的Tablet PC示范机,只能算是概念可行性的验证品,微软自身也是如此想,并称此之为「proof of concept」(概念证明)。
微软说明用的Tablet PC展示机是一个真的可以运作的计算机,由于此机算是第一个实现Tablet PC概念的机种,因此我们也先看看它的具体硬件规格为何:
1. 处理芯片:全美达(Transmeta)公司的克鲁索(Crusoe)芯片TM5600型,频率600MHz;
2. 内存:128MB SDRAM,采144pin SO-DIMM规格,克鲁索芯片内建内存控制器,此控制器只支持笔记本电脑用的144pin SO-DIMM,所以Tablet PC示范机使用克鲁索芯片非得用SO-DIMM内存模块不可。
3. 硬盘:2.5英吋,10GB EIDE接口
4. 芯片组:扬智(ALi)M1535D+超级南桥芯片,克鲁索芯片只建议搭配ALi M1535D+的南桥芯片,所有Cruseo芯片的示范设计皆是,至今未改变。
5. 显示器:10.4英吋液晶
6. 尺寸:279mm x 216mm x 23cm(11英吋x8.5英吋x0.9英吋)
7. 重量:1400g(309磅)
8. 操作系统:Windows XP Professional专业版
由于只是概念的验证,谈不上具体的硬件设计参考(Hardware Design Reference),所以微软也表示硬件厂商仍有很大的设计创意之发挥空间,不过仍有几个大要点是必须满足的,以下是微软对Tablet PC的一些要求与规范:
1.外出携带的电池使用时间须4小时以上
2.处理芯片的运作频率须400MHz以上
3.内存容量须128MB以上,甚至最好能到192MB
4.须具有主动式数字板:Digitizer
5.「Legacy-Free」的设计,即是没有传统的Printer Port、Serial Port等
6.开机不能慢于6秒,省电状态恢复到运作状态须在2秒以内
7.外型与显示部分没有强制规定
8.须有硬盘
要求与规范用意
CPU/RAM/HDD
接着让我们来推敲微软为何要对Tablet PC作如此的规范,其中最关键的硬件资源要求方面,处理器要400MHz以上,内存要128MB以上,硬盘必备而且容量要10GB以上,这些要求说穿了就是针对微软最新的操作系统:Windows XP所设,微软预计要在Tablet PC上配置Windows XP Professional专业版,而非功能、规格较简易的Home家庭版,所以128MB要求由此而来。
另外CPU方面的400MHz要求,除了Windows XP操作系统本身的基本运作需求外,Tablet PC的手写识别、语音识别等也需要耗用CPU运算资源,因此高频率是必须的,况且也可能要执行Office XP之类的应用程序等。
愈高效能的CPU所需耗用的电力就愈凶,这也是目前笔记本电脑用的CPU始终在频率上无法与桌上型同步的原因,因为外出携带的电池电力有限,CPU 300MHz的笔记本电脑可以用3小时,600MHz的机种可能就只能用1.5小时,Intel对于CPU的省电改进大多是用更精密的制程来解决,不过制程提升对频率的增加有很大的帮助,但对省电的改善却始终嫌不足。
执行x86指令的迷思
微软除了要求400MHz以上的CPU才足够运作使用Windows XP的Tablet PC外,还要求能出外携带使用超过4小时,如此才可满足外出使用的实用性,微软方面对此点也有所表示:「虽然微软所展示的Tablet PC所用的处理器为Transmeta公司的Crusoe芯片,但事实上只要达到400MHz以上,外出可用4小时以上,认为一家公司的处理芯片都可以」。
关于微软的此点要求,笔者比较有疑问的地方在于「400MHz」并不客观,Tablet PC的操作系统为Windows XP,因此非得使用x86 CPU才行,Transmeta的Crusoe芯片频率虽高,但执行x86指令是透过CMS转译系统所达成,效能必有折损,而其他的x86 CPU还有Intel Mobile Pentium III/Celeron、AMD Mobile Athlon 4/Duron/Athlon XP、VIA III/C3,这些都有超越400MHz的版本,另外不及400MHz的大多为整合型芯片,且多半用于现有IA产品上,如ST STPC、NS Geode GX1/SCx200、SiS SiS550等等,纯以频率来要求并不客观,NS GX1虽可达333MHz,但由于运算核心内部仅一组整数运算单元,纵然是高频率仍有其效能限制,VIA C3的情形也类似,而SiS SiS550虽是266MHz,但核心为三组整数单元,因此整体效能可以超越许多同频率的处理器。
因此笔者个人认为应当是以每秒能执行多少个x86指令,以及在手写与语音识别时,每秒能执行多少MMX或其他多媒体指令的方式来要求,才较为精确、客观。
Windows XP接口茫点
关于内存与硬盘的部分,与WebPAD相比,Windows XP所需的128MB RAM、10GB HDD可说是资源庞大,因为一般使用QNX、Embedded Linux、或Windows CE操作系统的WebPAD,大多只有32MB或64MB的内存,且大多没有硬盘,至多以闪存(Flash Memory)组凑出ATA接口的类硬盘。
不过这并不要紧,一方面内存与硬盘价格大跌,对原本制造WebPAD的厂商今日若转做Tablet PC,成本上也仅追加一些,而对原本制造笔记本电脑的厂商更是完全相同,此外视内存价格的宽裕度,Tablet PC也可能采192MB或更高容量的设计。
若以微软的Tablet PC展示机而言,由于该机使用Crusoe芯片,该芯片内含内存控制器功能(类似芯片组中的北桥芯片),可直接连接内存,不过Crusoe当初设计仅定位于超薄、超省电型的笔记本电脑,所以只支持144pin SO-DIMM设计的SDRAM。另外也有人认为Tablet PC可能会与PDA一样,以能源考虑采用较SDRAM省电的EDO RAM。
如此看来,Tablet PC类似超薄笔记本电脑的设计,为节省体积,使用SO-DIMM的内存模块是势在必行的,如果是低成本诉求的Tablet PC,可能直接将内存焊接于主板上,而仅裕留一个模块扩展槽,甚至完全不留,高阶的Tablet PC应当会实行两个SO-DIMM扩展槽的设计。至于硬盘部分,也是类似笔记本电脑的设计,使用2.5英吋的硬盘,如果要更精巧的话,则可以使用PCMCIA Type III的硬盘,不过笔者认为可行性不大,因为PCMCIA Type III的硬盘仍持续不断地式微中,并非是大量生产的主流产品,如此将不利于推广,且速度与容量皆有其限制,唯一优点在于省体积与省电上。
BIOS/SIO
Tablet PC在BIOS方面没有特别要求,但展示机用的是Phoenix公司的NoteBIOS v4.0,是比较省电、比较适合笔记本电脑的BIOS。
在Super I/O与南桥芯片方面,由于展示机使用Crusoe TM5600型芯片,Transmeta公司的芯片一向搭配ALi(台湾扬智)的超级南桥芯片:M1535D+,除了具有南桥芯片的功能外也有Super I/O(以下简称SIO)的功能,也是目前公认最省电的南桥芯片之一。
虽然Tablet PC用的是M1535D+芯片,但事实上仅用上USB、IDE、APM/ACPI、AC'97(软件音效)等功能,关于SIO方面的功能都未用到,包括印表埠、游戏埠、串行埠等等,理由是微软本来就主张Legacy Free,即这些ISA架构以下的接口都将废除,这样的理念从PC99规格书上即可看出,桌上型、笔记型如此奉行,平板型自然也相同,因此Tablet PC的最低速接口应当是USB。
手写识别、语音识别
Tablet PC最标榜的即是手写输入功能,并且透过辨识软件能将手写字辨识成真正的电子文字,因此「主动式数字板:Digitizer」成为Tablet PC必备的组件,不过微软没有规定整个显示器是否都要能手写,可能是因为技术与成本考虑而有的作法。
至于Tablet PC的语音识别部分,笔者认为手写识别是Tablet PC最大的技术挑战与特色,而语音识别则会是Tablet PC最不实用的功能,因为外出使用的情况下很难避免环境背景噪音,不大可能精准辨识,而且也相当耗用CPU运算资源,或许此一功能仅用于简单的软件操作(如开窗口、复制、贴上等)而非具体的文字输入。
Tablet PC的显示部分与手写识别有很大的关系,微软的展示机用的是10.4英吋TFT LCD(分辨率:1024x768),如果Tablet PC强调省电,则可能采用被动光源的液晶设计,即是将LCD背后的光管抽离,以此省去光管的耗电,另外若为追求低成本,LCD表面的防护玻璃也将逐渐朝便宜的塑料努力之,此点与WebPAD很类似。参考(图一)。
《图一 WebPAD与Tablet PC最大的差异在于手写识别功能》 | 数据源:陈隐志摄 |
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反应时间
微软对于Tablet PC操作的流畅度也有其具体要求,由于已经要求实行Legacy Free的设计,所以开机过程中可以省去对低速I/O接口与装置的检测,自然可以加快开机时间,微软要求6秒钟内必须开启完毕。
另外微软也规定Tablet PC从省电状态恢复到运作状态须在2秒以内,笔者认为这应当是Suspend to RAM状态下的恢复,而非Suspend to HDD,Suspend to HDD不大可能在2秒钟内回复,主因在于硬盘的传输速度,硬盘将数据传回内存的速度多半会超过2秒钟。
外型与重量
微软的Tablet PC示范机尺寸为279mm x 216mm x 23cm(11英吋x8.5英吋x0.9英吋),重量1400g(309磅),不过微软没有强制要求外型,只要求顺手好拿、符合人体工学即可,至于重量则建议在「2.25磅至2.5磅」间较为理想。
在外为Tablet PC,在家为Home PC
Tablet PC在外出所仰赖的输入、操作方式即是手写,并没有键盘(有人甚至戏称Tablet PC就是没有键盘的超薄笔记本电脑,超薄笔记本电脑除硬盘外舍弃光盘与软盘等外围),但是微软表示Tablet PC可以在回家或办公室后,将Tablet PC插置于「Cradle」上,然后与其他桌面计算机的外围连接,如光盘、软盘、打印机、鼠标等,与家庭计算机无异,并且Cradle也具有充电座的功能,不过笔者猜测此一作法可能仅适用于高档的Tablet PC,或将Cradle视为选购配备等。参考(图二)。
《图二 手写功能已经广泛用于PDA/HPC的产品上》 | 数据源:陈隐志摄 |
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其他功能
无线传输
在WebPAD中无线功能是最被强调的,但在Tablet PC中没有特别强调,不过仍是具备的,作法上可能是用PCMCIA或Compact Flash等插槽连接RF模块,以此方式实现Tablet PC的无线通信功能。
Tablet PC不如WebPAD强调无线的原因,是Tablet PC本身以Windows XP为作业平台,有丰富的应用程序可以使用,且主要是针对手写工作与应用,而WebPAD则不同,WebPAD主要功能即是提供浏览器浏览HTML网页,因此非连上因特网不可。
RF收发模块在现有手持式电子装置中也是较为耗电的部分,而采用PCMCIA或Compact Flash Type II插槽来更换无线模块有其好处,目前无线通信规格仍属纷乱,Wireless LAN有Bluetooth、IEEE 802.11、IEEE 802.11a、IEEE 802.11b,Wireless WAN也有GSM、GPRS、PHS、CDMA/WCDMA等等,因此弹性搭配无线通信模块是较适宜的作法。
另外在有了RF无线收发模块后还需要红外线传输(IrDA)吗?此点则完全依据厂商的取舍而定。
输入用InkWriter,输出用ClearType
除了Tablet PC所采用的信息零组件外,我们也稍稍探讨一下微软除了Windows XP之外还用上哪些技术在Tablet PC上,关于Tablet PC的手写、语音识别功能,在Windows XP/Office XP中已是标准功能,此一辨识功能是自微软于1996年并购Aha! Software公司后,由该公司的手写识别软件InkWriter(1993年推出)中取得。
另外为了在特殊液晶显示器上显示清晰的字型,微软也特此开发ClearType字型,并于1999年8月发表此一技术,此种字型特别适用于电子书阅读器与Tablet PC上,而微软是于1999年正式进行Tablet PC的计划。
商品化的Tablet PC由谁推出?
目前确定会设计、制造Tablet PC的厂商,包括有台湾的宏碁(acer)、美国的康柏(COMPAQ)、日本的富士通(Fujitsu)、新力索尼(SONY)、以及东芝(TOSHIBA),并且预计正式商品化的Tablet PC将于2002年推出。
Tablet PC之定位与应用
依据微软的说法,Tablet PC用于走廊上班族、创意工作者、知识工作者等,另外微软认为在开会时带笔记本电脑出席,并且将心神都放在笔记本电脑上,是对与会者很不礼貌的,如果用Tablet PC则无此一困扰。
另外Tablet PC也可取代以往的仓库盘点机、医师行动诊断/记录器(数字医疗助理)、电子书阅读器,定位则在PDA/HPC与Notebook/Laptop间。
笔者自身认为,微软致力于让人们更方便地取得、使用、应用信息,而不在意用的是PC还是手机,是电视还是电视游乐器,WebTV就是尝试让用户摆脱在计算机桌、办公桌、书桌前正襟危坐地使用计算机,不仅无法持久,还相费耗费精神与体力,舒服地在大沙发上,面对大屏幕,用着与遥控器一般方便的键盘,如此舒服地使用,才能让信息更普及地被使用。
Tablet PC摆脱不了键盘?
Tablet PC最大诉求是纸张记事本般的方便,不需要笔记本电脑的键盘,只需类似PDA的手写即可,但使用过Tablet PC原型机(Prototype)的用户感言:辨识效果很沮丧,想回头用键盘,键盘速度也比较快。
因此笔者认为Tablet PC也会有选购用的行动键盘,毕竟Palm PDA都有其专属键盘,既使Tablet PC标榜不用键盘,但迁就用户习惯下,提供此一选购配备是可以想象的。
结语
说穿了,若不是使用Windows XP,软硬件组件选择可以更多,更容易,WebPAD就是这样!或许MS可以考虑用新版Windows CE或Windows XP Embedded也不错!至少支持的硬件较多,CPU可以用MIPS、StrongARM、PowerPC、SuperH(SH3/SH4)等等,应用程序限制一下即可,内存、硬盘等也可以大幅缩减
笔者认为将现有已经多媒体、彩色化的手写PDA,加大Size,反而比较容易达到概念上的要求,毕竟不是所有传统手写板都是A4 Size,有的比较小本,外出不可能作简报、设计Access表格关连吧?不需要兼容Win32应用程序,用用Windows CE与几个特别的应用程序即可。