מעבדים במחשבי כף יד

מיקרופרוססורים במחשבי כף יד דומים מאוד למקביליהם במחשבי ה PC השולחניים, למעט שלושה הבדלים משמעותיים:

 1. הם חייבים להיות בעלי צריכת זרם קטנה.

2. הם חייבים להיות קטנים פיסית.

3. הם חייבים להיות זולים.

 צריכת זרם קטנה חשובה מאוד בעולם הPDA , שכן השימוש בהם נעשה רוב הזמן באמצאות סוללות בניגוד למחשבים השולחניים המחוברים לשקע ה AC. מכאן שיצרני המעבדים למחשבים שולחניים חייבים להיות חסכניים בכל הנוגע לדרישות ההספק של המעבדים. יצרני המעבדים דואגים ל"חיסכון" במספר דרכים: ע"י שימוש בחומרים בעלי צריכת זרם נמוכה, ע"י תכנון יעיל יותר של הרכיב וע"י שימוש במצבי פעולה חסכוניים.

 הבדל נוסף בין מעבדי מכשירי כף היד לבין מעבדי השולחניים הוא גודל הרכיב עצמו. החשיבות כאן גדולה בשל אופי המוצר שבשל היותו קטן כל סנטימטר רבוע בו נילקח בחשבון. מסיבה זו ישנם יצרנים שמעדיפים לכלול בתוך המארז עצמו גם מרכיבים אחרים של המערכת כגון ה RAM עצמו.

 הבדל נוסף הוא המחיר הנמוך אליו אליו שואפים היצרנים. מחיר ה CPU אמור לעלות לא יותר מ 10% ממחיר ה PDA לצרכן. מכאן שעם מחירי יעד של כ 500$ ל PDA מחירו של מעבד אמור לעלות לא יותר מ 50$.

מוטורולה ומערכת ההפעלה של פאלם - Palm os

מוטורולה, היצרנית המובילה של מעבדי ה 32 ביט במערכות המחשב ,עובדת יד ביד עם מערכת ההפעלה palm os באמצעות מעבד ה DragonBall שלה.

מעבד ה DragonBall המתקדם ביותר הנימצא בשימוש של מערכת ההפעלה של פאלם הוא ה VZ אשר רץ במהירות של 33 MHz.

בעוד שעד עתה עבדו מערכות ההפעלה של פאלם אך ורק עם מעבדי מוטורולה, בגירסה הבאה הם מתקונים לשתף פעולה גם עם מעבדי ARM כך שיפתחו הזדמנויות גם ליצרניות מעבדים אחרות לעבוד עם Palm os.

אינטל ו pocket-PC

 אינטל, מהמובילות,אם לא המובילה,בתחום המעבדים בעולם,היא כעת הספקית המובילה של מעבדים ל Pocket-PC מערכת הפעלה של Microsoft. זאת בניגוד למערכת ההפעלה Windows CE אשר רצה על מספר רב ומגוון של מעבדים.

המדיניות שהנחתה את מיקרוסופט ב Windows CE נקבעה לאחר כשלון חרוץ של מערכת הפעלה קודמת שלהם- Windows At Work שהסתמכה עלמעבד יקר של אינטל אשר גרם למחיר המוצר - WinPad להרקיע שחקים ובכך תרם רבות לנפילתו. פתיחת הדלתות ב Windows CE גרמה ל יצרניות קטנות להכנס לשוק כך ש אינטל הפכה להיות רק עוד יצרנית אחת מרבים. מהלך זה גם הכשיר את הקרקע למעבדי ה RISC בניגוד למעבדי ה CISC של טכנולוגיית ה- x86 של אינטל.

מעבדי RISC - Reduced Instruction Set Computer שונים ממעבדי ה CISC- Complex Instruction Set Computer בסט הפקודות המצומצם שבהם, הם הפקודות הבסיסיות והשימושיות ביותר . בכך מעבדי ה RISC מצליחים להיות חסכוניים ויעילים יותר ולכן פופולרים יותר במערכות משובצות מחשב , לעומת מעבדי ה CISC אשר שולטים ללא עוררין בשוק המחשבים הביתיים .

לאינטל היה קו מעבדי RISC די מוצלח - i960 אך הוא נדחק הצידה ע"י כניסתם של יצרנים נוספים לשוק מעבדי ה RISC , שהוציאו מעבדים זולים יותר במחיר ונמוכים יותר בצריכה.

StrongArm

בעוד היא חולשת על כ 80% ממעבדי ה PC אינטל היותה גורם לא משמעותי בעולם ה Embedded .

 מבחינה כלכלית זה לא הפריע לה במיחד שכן במערכות משובצות המחשב המעבדים זולים והרווח קטן יותר אך בכל זאת הם לא יכלו להישאר מאחור גם בתחום זה ולכן החליטו לרכוש את Digital Semiconductor עם טכנולוגיית ה StrongArm שלהם.

Mips Technologies

חברה זו היא אחת המובילות בשוק ה OEM למעבדי RISC - כאשר OEM הם חברות הקונות תכנונים של חברות אחרות ומיצרות אותם בעצמן.

 MIPS מכרה רשיונות ממעבדי ה RISC 32 ו 64 ביט לעשרות חברות ובהם Sony,Nec ו Toshiba. הרבה יצרניות PDA בעלות מערכת ההפעלה Windows CE משתמשות במעבדי MIPS.

ARM: Advance RISC Machine

חברה זו נמצאת אחרי ארכיטקטורות רבות של מחשבי כף יד כגון : Apple Newton PAD, HP820 , וכן ה Game Boy של נינטנדו. בנוסף הם  מכרו את רשיונות ה StrongArm למספר חברות.

Hitachi

אחת מהחברות המובילות בתחום מעבדי ה RISC . למעשה טכנולוגית ה RISC שלהם ה SuperH שניה רק ל MIPS ופופולרית ביותר בעולם ה Embedded באסיה. מעבד ה sh3 32 bit נימצא בשימוש במכשירי ה HP Jornada 420/430sc.

גישת Windows CE בניגוד ל Pocket PC

כאשר מיקרוסופט החליטה ליצר את מערכת ההפעלה החדשה שלה למחשבי ה PDA , ה Pocket PC במקביל להמשך פיתוח ה Windows CE היא ראתה לנגד עיניה את היתרונות אל מול החסרונות של תמיכה במספר רב של מעבדים.

ע"י כך שתמכה במספר רב של מעבדים היא הצליחה לקדם תחרות ברוכה מבחינתה בין יצרניות המעבדים. תחרות זו דחפה את יצרניות המעבדים ליצור מעבדים מהירים יותר, זולים יותר ובעלי צריכה נמוכה יותר. למעשה מיקרוסופט תומכת במעבדים מכ 15 יצרניות מעבדים שונות, ובהם Arm, Cyrix, DEC, Hitachi, IBM, Intel, MIPS, AMD, Motorola, NEC, Philips ו Toshiba. תחרות זו היוותה כמובן יתרון על מערכת ההפעלה של PALM שתמכה אך ורק במעבד Motorola DragonBall.

החסרון בגישת התמיכה הרחבה היה שמיקרוסופט צריכה למען ולבדוק את גרעין מערכת ההפעלה על כל מעבד בו היא מתיימרת לתמוך. בנוסף, תוכנות אשר ניכתבות עבור מערכת ההפעלה חייבות לעבור קומפילציה עבור כל מעבד ומעבד כדי שיתמכו במערכת ההפעלה. בשל סיבות אלו ב Pocket PC תמכו בתחילה רק במעבד SH-3 שב HP Jornada ו במעבד MIPS של CASIO Cassiopeia. ב Pocket PC 2002 החליטה מיקרוסופט לתמוך במעבדים מבוססי ARM.

חשיבות מהירויות המעבדים

 למרות שישנה חשיבות מסוימת למהירות המעבדים (MHz), הם לא הגורם העיקרי והמכריעה ב מחשבי כף היד. ישנם גורמים חשובים אחרים, כגון cash פנימי של המעבד וגודל RAM . אך עדיין מהירות המעבד עדיין גורם משפיעה על מהירות המערכת. כיום מהירויות המעבדים במחשבים החדשים נעים בסביבות ה 200 MHz.

מדידה חשובה נוספת אצל היצרנים היא MIPS/MiliVat, שזה מספר הפקודות לשניה תוך כדי שימוש ב מיליווט בודד.

 עתיד מעבדי ה RISC

לאן פני מעבדי ה RISC למחשבי כף היד מועדות?

 כנראה שמעבדים אלו יתקדמו בעקבות אחייהם במחשבי ה PC אך בקצב נמוך יותר.

· מהירות המעבדים תגדל בהתמדה - אך לא במהירות שבה גדלו מעבדי ה PC . אחרי הכל , מהירות המעבדים צריכה להיות מאוזנת בזהירות עם צריכת ההספק. הדור הבא של מעבדי אינטל ירוץ בתדר של 400 MHz.

· המחירים ירדו או לפחות יתיצבו - אך שוב לא באותו קצב של מעבדי ה PC.

 · ארכיטקטורה אחת שולטת - כנראה שזו תהיה ארכיטקטורת ה StrongArm של אינטל.