就像之前的iPhone一样,苹果的新iPad平板电脑是一款技术巨头,拥有多触摸屏界面、感应移动和倾斜的加速计、可以从侧面观看的防眩光屏幕、持久的电池等等。要了解iPad的工作原理,你可以拆下它,取消保修。相反,让我来解释一下嵌入式技术。
苹果公司拒绝对这篇报道发表评论,但我已经做了一些挖掘和收集信息——以及一些最佳的猜测——从各种来源。我将跳过iPhone上已经存在的硬件新特性,比如耐油屏幕涂层和加速计(这些在我的前一篇文章中已经介绍过了)。iPhone是如何工作的),并给你四项技术的独家新闻,这些技术结合起来,使iPad目前独一无二。
快速的应用程序性能
大多数评论家指出,iPad令人印象深刻的速度和响应能力。当阅读电子书我发现,iPad给人的感觉更像是一台真正的笔记本电脑,而不是上网本,尽管它一次只能使用一个应用程序。iPad给人的感觉非常快,因为它的处理器在需要的时候提供了良好的性能。
在iPad上的心脏为1GHz的A4处理器,该处理器的苹果定制设计,延长电池寿命,快速的,强烈的表现。“这些处理器集成了ARM核,图形加速器和外围设备的单芯片上,并且他们的芯片和DRAM整合到一个封装中,” Gartner分析师雷诺兹说。(苹果公司还没有确认A4有一个ARM内核,但专家们普遍认为它是对芯片有可能的基础。)
因为iPad没有多任务(这意味着你不能同时打开多个应用程序),新的系统级芯片处理器是一个完美的结合。奥迪A4运行更像是沿着单一的轨道不是像一辆汽车,可以很容易地同时处理城市交通和高速公路高速列车。它不是设计来智能地管理多个应用程序和内存的负荷,而是提供一个单一的应用程序所需的速度。
“与芯片上系统的权衡是功耗——由于芯片集成的高水平,加上大量的功耗管理技巧——与性能相比,”他说劳埃德案例他是一位著名的计算机专家、分析师和科技作家。“由于第一代ipad不会进行多任务处理,原始性能可能不会成为主要问题。”
Reynolds说,对于系统芯片处理器,“大部分数据处理都是在一个很小的物理空间中完成的,这降低了能耗,提高了性能。短路径和集成外设弥补了ARM处理器相对较低的性能。再加上苹果优化的软件,你就能得到苹果所需要的响应环境。”
雷诺兹解释说,iPad相对较大的电池比较小的电池散热效果更好。这使得苹果能够使用能产生更多热量、运行速度更快的处理器,而不会导致电池过热——当较小的电池占据有限空间时就会出现过热问题。早期的测试显示,iPad可以运行本地应用程序速度是iPhone 3GS的两倍。
该公司工程师斯蒂芬•林格尔(Stephen Lingle)表示,虽然A4是为低能耗设计的,但由于它是ARM处理器,采用多总线架构,因此它的速度足以完成大多数任务产品开发技术公司。(PDT)是一家位于伊利诺伊州苏黎世湖的产品设计和开发公司。更重要的是,A4可以管理内部总线,然后——像其他ARM处理器一样——在瞬间进入休眠状态以节省电能。相反,典型的英特尔计算机芯片,诸如核心i5或I7,是面向泵出许多同时的计算,如那些用于更新电子表格或找出在游戏多边形位置必需的。计算机处理器并不完全一样迅速进入睡眠状态。
A4的直线式处理速度也为游戏提供了助力。例如,在Real Racing HD中,逼真的汽车以逼真的方式疾驰,因为处理器为该应用程序大量生产额外的pep。在其他电脑和平板电脑上,一些处理能力被保留给其他任务。
请注意苹果昨天宣布了这一消息有限的多任务处理能力将来到了iPad今年秋天即将推出的iPhone OS 4,只有某些任务,如音频播放,VoIP和位置跟踪,就可以在后台运行,而其他应用程序处于活动状态。当用户切换到另一个任务,然后再重新开始在用户离开该应用正确的另一项新功能将被暂停的应用程序回避真正的多任务。我们不会知道,直到今年秋天这种限制多任务是否会对iPad的速度产生任何影响。
Extrawide视角
而不能匹配167dpi灰度的脆度E Ink公司专用显示器电子阅读器和亚马逊的Kindle一样,iPad的1024x768彩色led背光液晶显示屏非常明亮,可读性很强。然而,真正神奇的是IPS(面内切换)技术,它提供了178度的视角 - 这意味着在显示器看起来清晰明亮的从侧面以及从前面。IPS显示器实现这一点,因为它们让更多的光通过在多个方向中的液晶比其他的LCD。
“这与在IPS面板通过彩色滤光片方式光线通过做”艺术马歇尔说,美国NEC公司该公司负责专业显示器的产品经理。他说:“如果你看到的是倾斜的IPS LCD面板,IPS面板上的液晶是水平排列的,光线通过滤色器时几乎不会发生畸变。与TFT(薄膜晶体管)相比,显示器允许更多的光通过。TFT是一种将液晶组织起来,使它们开始以接近衬底的直角转动的晶体管。”
宽视角使iPad的适合于浏览网页与朋友或读一本书,而沙发上无精打采。
该公司首席分析师罗布•恩德勒(Rob Enderle)表示:“IPS显示屏相对来说比较少见——它提供了特别高的分辨率,相对于其他类型的LCD,对眼睛应该更方便。恩德勒集团。然而,他指出,“它在阳光下仍然会眩光(就像任何LCD屏幕一样),阅读对眼睛来说比电子墨水更难,”因为iPad的分辨率较低。
超长的电池寿命
为什么会发生iPad电池续航时间为10小时或者更多?这是一个神秘的是减速机已争论在过去几个月。
在IPAD电池从锂聚合物,这是一种可模制的多个化学物质比中使用的锂离子由大多数笔记本电脑电池。通过聚合物电池,苹果可以围绕iPad改变电池的形状,这意味着电池更大,可以容纳更多的离子进行充电。
“所有的锂电池都是通过离子在电极之间的移动来工作的,”Tim Feaver解释道多孔能源技术有限责任公司这是一家生产锂电池的公司。当电池充电时,离子从阳极移动到阴极,当[电池耗尽而不充电],离子再次移动到阳极。
Feaver说,电极之间必须用一种能让离子自由来回流动的介质隔开。这种介质是一个很薄的层,即隔膜,包含离子通过的电解质。With a polymer battery, the liquid organic electrolytes are absorbed into the polymer chemical to form a gel, says Feaver.
这种凝胶,PDT的林格尔说,是什么使聚合物成形性,比其他电池更大。可模制电池持续时间更长,主要是因为存在对用于充电所述化学品更多的空间。
Lingle用更基本的术语解释了锂聚合物电池的工作原理:有正极和负极,电子从一边跳到另一边形成电荷。当这种化学物质被电能激发时,电子就会流过这个电路——因为这是最短最容易的路径——最终这种聚合物化学物质就无法再进行这种跳跃,就会停止充电。
根据林格尔,在iPad电池聚合物化学材料是可能的或者聚环氧乙烷或聚丙烯腈。
嵌入式Web音频和视频
苹果CEO史蒂夫·乔布斯有过表示他不喜欢Adobe Flash,这是广泛使用在网路上不止一次一个多媒体平台。iPhone不支持Flash,而且也没有了iPad。取而代之的是,Safari浏览器的新设备支持HTML 5中,HTML标准的下一次迭代(仍在开发中)。
像其他多媒体平台,如微软Silverlight, Flash需要你安装一个第三方插件来观看视频和其他丰富的内容在网上。另一方面,HTML 5支持嵌入式视频和音频,因此您可以直接在浏览器中播放它们,而无需安装插件。
大卫Stude,在PDT的软件工程师说,HTML 5还支持矢量图形,可以扩展和浏览网页时,屏幕上移,类似于如何在Microsoft Word中的表格可以根据缩放级别改变大小。Stude说,他的公司已经为嵌入式设备做过原型 - 如Chumby的或维基阅读器小工具的作用类似与操作系统的计算机,但都是独立的 - 与HTML 5而非Flash,因为它是更容易建立软件程序。
Flash和Silverlight需要专有的脚本语言,Stude说,但是HTML 5是一个一站式的商店,它可以将丰富的内容编写成任何人都可以使用的网页。虽然HTML 5离最终定稿还有很多年,但是as一个新兴的标准这将有助于开发人员创建的应用程序用于支持它的所有设备,而不管他们是否有一个专有插件。除了Safari浏览器,最新的Firefox,歌剧的版本和谷歌Chrome提供了对HTML 5特性的一些支持微软承诺Internet Explorer 9也将遵循HTML 5标准。
当然,有些人认为缺乏Flash支持是一个严重的损害。今天大多数Web上的互动元素的内置闪光灯,这意味着他们将不能在iPad上运行。但是,乔布斯和其他人相信,随着HTML 5的成熟,更多的Web开发人员将创建使用HTML 5,同时应用程序,苹果提供的短名单支持HTML 5的知名网站这在iPad上非常好用。
苹果公司在描述iPad时喜欢用“神奇”这个词,可能也是有这样的感觉当你使用它的时候。但是,那些看起来像魔术的东西毕竟可以用科学来解释。
约翰·布兰登是计算行业的资深人士,曾担任过10年的IT经理和另外10他写了2500篇多专题文章,并经常为计算机世界一个科技记者。
这篇文章,“iPad是如何工作的”,最初发表于《计算机世界》 。