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PDA CPU架构解析
 

【作者: 曹鼎立】2002年10月05日 星期六

浏览人次:【5294】

「个人数位助理」( PDA ;Personal Digital Asistance)它是继电子字典、计算机、手机之后的多功能掌上型电子产品。自发明后,美系的3Com、Microsoft 和欧系的Symbian 分别针对PDA 设计出了PDA 的作业系统,1996年3Com 的Palmpilot 问世,完全取代原本Newton 的地位,成为PDA 主流,也使得3Com 旗下的Palm研发小组自行独立成为一家PDA 软体、硬体同时研发的公司。而当时以Microsoft 为作业系统的PDA 都不能算是成熟的产品(根据不成文的规定,微软任何一个产品都是第三代才开始发扬光大,包括Windows、IE、Office ……给PDA 用的作系统WinCE也不例外),根本搭不上线;而欧洲则是走Symbian的EPOC 路线。


PDA 的作业系统之所以会有这么多,是因为每一家的作业系统只能在某一种品牌的PDA CPU 上才能运作,不若电脑在Intel 和AMD 的CPU 上可以用Windows、Linux、Unix 甚至是已不见踪影的OS/2都可以使用,所以PDA的作业系统和PDA的CPU是相互依赖,缺一不可的。


PDA专用CPU流派与演进


按照 PDA 的大小来看,一个用手掌就能握住的电子产品,其电力不可能太大,因此在选择 PDA 的心脏CPU 上也一定要以省电为主要的考量点。 (表一)(表二)


到目前为止,PDA 的两大作业系统是Palm OS 和WinCE,其他如EPOC、Linux、自行研发的作业系统占不到市场的8%,所以在文章中就不再多述,笔者仅就上述两种主要品牌的PDA作业系统来分析。


表一 WINCE 3.0比较表
产品 Leo E 300 Compaq IpAQ CompaqAero1550 Compaq IpAQ CASIO EM - 500 CASIO E125 HP
规格  
H3630   H3150     Jornada 540
WINCE OS 中文版 英文版 英文版 英文版 英文版 英文版 英文版
CPU Intel StrongArm 206MHz Intel StrongArm 206MHz NEC MIPS 70MHz Intel StrongArm 206MHz NEC VR4122 MIPS (150 Mhz) NEC VR4122 MIPS(150 Mhz) HITACHI HS3 133MHz
ROM 24MB 16MB 16MB 16MB 16MB 16MB 16MB
RAM 16MB 32MB 16MB 32MB 16 MB 32MB 16MB
CF 扩充匣 内建 外挂 内建 外挂(1,400) 有 (MMC/SD) Type I/II
萤幕 240*320 15色灰阶 240*320 4096色 TFT 240*320 15色灰阶 240*320 15色灰阶 240*320 TFT 65535 Color 240*320 TFT 65535 Color 240*320 彩色
尺寸 13.4*8.2*1.47 12.98*8.3*1.57 13*7.85*1.57   12.8*8.18*1.88 cm 13.1*8.3*2.0 13*7.8*1.6
重量 150 g 170g 150g 163.5g 218 g 225g 260g
电池种类 充电式锂电池 充电式锂电池 充电式锂电池 充电式锂电池 充电式锂电池 充电式锂电池 充电式锂电池
电力供应 15 hrs 14 hrs 14hrs 14 hrs 7 hrs 7 hrs 8hrs
IrDA Yes Yes Yes   Yes Yes  
连接座介面 USB USB Serial   USB USB USB
下游经销商 Leo 群环 群环 群环 鼎盛科资,米迪亚,立信 鼎盛科资,米迪亚,立信  

表二 Palm OS比较表
产品 3com
Palm V
3com Palm Vx

 

3com Palm
m100

 

3com Palm IIIc 3com
Palm IIIe
TRG Pro Hand
spring Visor
Hand
Spring Visor
Hand
Spring
Visor
IBM
WorkPad
C3
Sony Clie
Peg
S500C
规格           Prism Delux Platinum      

Palm
OS
3.1 3.51 3.5 3.3 3.51 3.5.2H 3.1 3.5.2H 3.5 3.5 3.5
CPU

Intel
Strong Arm 206MHz
Intel
Strong Arm 206MHz
NEC MIPS 70MHz Intel
Strong
Arm
206MHz
NEC VR41
22 MIPS
(150
Mhz)
NEC VR41
22 MIPS (150 Mhz)
HITA
CHI
HS3
133MHz
(131
Mhz)
16MHz DragonBa
ll 20MHz
16MHz
ROM
24MB 16MB 16MB 16MB 16MB 16MB 16MB 16MB 2MB 2MB 2MB
RAM 16MB 32MB 16MB 32MB 16MB 32MB 16MB 32MB 2MB 8MB 2MB
CF
扩 充
内建(Type I) 外挂(1,400) 内建 外挂(1,400) 有 (MMC/SD) Type I/II 无法扩充 无法扩充 无法
扩 充
萤幕


240*32
0 15色
灰阶

240*32
0 4096
色TFT
240*3
20 15 色灰阶
240*32
0 15色
灰阶
240*3 20 TFT
65535 Color
240*3 20
TFT 65535 Color
240*320 彩色 240*320 TFT 16色黑
白灰阶
16色黑白
灰阶
16色黑
白灰阶
尺寸 (cm)
13.4*8.2
*1.47
12.98*8.3
*1.57
13*7.85
*1. 57
  12.8*
8.18*
1.88
13.1* 8.3*2.0 13*7.8
*1.6
13*8.6*2.0 11.5*7. 7*1.0 11.5*7.7*
1.0
11*7.7*1.5
重量
150 g 170g 150g 163.5g 218 g 225g 260g 250g 115 115 115g
电池 充电式 充电式 充电 充电式 充电 充电 充电 充电式锂 充电式 充电式锂 4号碱性

种类


锂电池 锂电池 式锂
电池
锂电池 式锂电池

式锂
电池

式锂
电池
电池 锂电池 电池 电池
电力
供应
15 hrs 14hrs 14 hrs 14 hrs 7 hrs 7 hrs 8hrs 10 hrs 21天 21天 21天
IrDA
Yes Yes Yes   Yes Yes   Yes Yes Yes  
连接
座介
USB USB Serial   USB USB USB Serial Serial Serial Serial
下游经销商 Leo 群环 群环 群环 鼎盛 科资,
米迪
亚,立
鼎盛科资,米迪亚,立信     展碁 展碁 展碁









〈注:HP 尚在评估其PDA产品──Jornada 的引进〉

Palm策略

按照Palm 自己本身的研发策略,Palm 公司要让PDA 的产品成为「从个人电脑上最必要的功能拉出来成为一个掌上型电脑」,所以Palm 系列的PDA 都是四个基本按钮:电话簿、行事历、待办事项和记事本,所以现在流行的如听取MP3、无线连线、数位相机、录音的功能……等都是外接式的(以Palm 自行研发的产品来看),因为Palm 公司认为这些功能不是每个使用者一定会用到的,所以就没加进去。


是故Palm 在制作作业系统Palm OS 的时候,提供了省电、速度不需太快速的CPU 来设计为其解决方案,由于非速度考量,这个时候Motorola 的CPU 「 DragonBall 」就成为Palm 系列作业系统的最佳合作伙伴(平均每颗售价约8到10 美元)。


微软策略

相对于Palm OS,微软的PDA 作业系统WinCE 则是缩小型的Windows 作业系统,所以除了一般的应用程式之外,多媒体、音效、网路连线的功能就成了微软的设计方向,在这样的需求下,CPU 的Loading 值相对的就会更加吃重,以Motorola 初代的CPU 速度20MHZ 而且根本跑不动,于是微软把PDA 的定义设为「没有键盘的电脑」,所以微软认为以WinCE 为作业系统的PDA 称号应叫「HPC」(Handhel PC,手持式电脑)。


在强大功能的需求下,微软采用了 Intel、NEC、Hitachi 的晶片当做 PDA 的 CPU,相对地速度从100MHZ 以上起跳,所以和 DragonBall 的速度比较起来要快得太多了。可是速度并不代表一切,在如此强大的需求下所设计出的PDA 都有一个很大的致命伤:蓄电力不强(Palm 作业系统的PDA 最少都可以待电五天,而WinCE最多只有八个小时)。成为日后各款消费性产品相互竞势的重点。


下一代CPU的发展趋势

随着版本的更新,现在Palm OS 和WinCE 的较劲版本是Palm OS 5.0 和Pocket PC 2002,而这两个作业系统所选择的CPU也和先前的CPU完全不同,成为市场关瞩的焦点,不论是性能要求或是价格促销,都显示PDA专用的CPU商场战争相当猛烈。


多媒体化

Palm OS 5.0 终于跳出了「无多媒体」的界限,在这一代的版本直接支援蓝芽、全彩萤幕、和多媒体的应用,也因此不能再用原有的DragonBall 当做CPU 的晶片(因为该系列最快只有66MHZ,无法应付庞大的资料量和速度),于是采用「 ARM-based 」的晶片,由于ARM-based 是一种规格,所以Motorola、Intel、德洲仪器都有晶片可以支援,相对的变化也比较大。


Pocket PC 2002 更不用说了,Microsoft 在这一代的作业系统制作目标就是「效率」和「稳定度」,而且配合微软的「.net 」策略,更需要加大的晶片来推,所以Intel Xscale 的晶片成为唯一的选择,因为它的执行速度可高达400MHz,其速度是现有WinCE 作业系统PDA 的两倍以上,而且耗电量一样,透过网际网路的连线功能,Pocket PC 2002的PDA甚至可以远端摇控伺服器进行动作。


结语

迄今市面上主流的PDA CPU架构主要仍以Intel与ARM为首;无论是Palm OS 5.0为作业系统的PDA、或者是Pocket PC的PDA,都是要以「多媒体化」的走向来做发挥。这对向来不重视多媒体这一块的Palm 而言,可说是突破性的尝试,而原本就已经朝向多媒体发展的WinCE 介面PDA,要往更高效率的层面发展,所以两者之间的战争将在2003年开始见真章。


不过,这两个敌家的 CPU 发展方向都是 Intel 得到最大的利益,因为不管是 ARM-based


或者是 Xscal,都是 Intel 可以提供的。站在全球电脑有 80% 是以微软为作业系统的立


场下,以微软为作业系统的 PDA 有可能会在最后胜出,可是是否每个使用 PDA 的人都「


迫切需要」这些功能就见仁见智了。


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