Мышиный заговор потребителей модульных ноутбуков объявляю открытым
Модульные ноутбуки — давно не новость, и каждый раз мы видим одну и ту же удручающую картину. Очередной стартап предлагает «модульность» на уровне «можно красненький», «можно синенький», «а можно ещё зелёненький», а ещё когда‑нибудь, может быть, можно будет купить модуль какого‑нибудь периферийного порта, из числа тех, которые и так доступны через USB‑переходник —, но в виде гламурных плиточек, вылизанных дизайнерами и маркетологами (ни одного инженера не пострадало), естественно, не совместимых вообще ни с чем: иначе же будет недостаточно модульно, стильно, модно и молодёжно! Тактично умолчим о том, что эти порты поместились бы и одновременно…
Проще говоря, с нами пытаются играть по правилам «у меня будут два запасных ферзя и три хода на каждый твой ход», а когда по их правилам мы играть отказываемся — ноют про пользователей‑хомячков, которые сами не хотят модульной техники, потому что «всё заполонили домохозяйки, которые выбросят ноутбук и купят новый просто потому, что хотели красненький». Хорошая попытка, но нет. Дело совсем не в этом. Если пользователи в чём‑то и «виноваты», то только в том, что вечно надеются, что их проблемы разрешит волшебник в голубом вертолёте. При этом от каждого требуется крошечное усилие, окупаемое не только на уровне общей выгоды, но и на уровне личной выгоды — просто не хватает какой‑то организованности, что ли, не хватает желания вести свою игру по своим правилам, а ведь, как известно, крысы способны завалить неумелую кошку не потому, что крупнее мышей, а потому, что действуют сообща.
Впрочем, достаточно уже тезисов на уровне «совы‑стратега». Да, быть ёжиком ещё лучше, чем крысой, но как это сделать? Отвечает «тактический дятел»: явиться к дуплу с 9–00 до 21–00 в понедельник, среду или пятницу, с собой иметь чайное ситечко и двести булавок. Настоящий ёжик не получится, но «ёжиковую броню» выковать из имеющихся ресурсов мы можем.
Система кармы внезапно для меня утвердила достаточный вес моего мнения, чтобы разблокировать хаб «Я пиарюсь» (не буду корчить тут няшу‑стесняшу — я действительно старый и опытный тактический дятел, просто это же надо было как‑то сначала подтвердить делом). Я этой «валютой» не очень дорожу, поэтому оплачиваю ей право быть услышанным. Сейчас удачный момент, и грош нам цена, если мы им не воспользуемся: Алиэкспресс ещё полон модулей формата ExpressCard на все вкусы, а классические 2.5» жёсткие диски стали опциональными, а не обязательными. Нам необычайно повезло с размерами того и другого, поэтому мы прямо здесь и сейчас можем найти исполнителя, который сделает по‑настоящему модульный ноутбук, для которого уже существует в продаже огромное количество периферии, в том числе весьма экзотической, но при этом будет выполнен в более широком стандарте, позволяющем потом разрабатывать намного более сложную периферию!
Везение наше в том, что в одинаковый прямоугольник 108×70×10 можно вставить жёсткий диск толщиной 9.5 мм (самый ходовой размер), либо 2.5» SSD толщиной 5 мм и две ExpressCard (любого размера, 34 и 54 в любых сочетаниях) и! — удача! — вместо этого можно ограничиться маленьким MSATA (M.2, NVMe — нужное подчеркнуть; конкретный тип не важен) где‑то в глубине машины, а в этот объём вписать аж четыре ExpressCard.
Не всяких, конечно. Некоторые привыкли находиться в гордом одиночестве и отрастили себе снаружи хвост не только вверх, но и в стороны.
Но такая мелочь, конечно, не тянет на предложение открытого стандарта, достойного того, чтобы выступать с инициативой. При разработке ExpressCard пожадничали абсолютно на всё, от линий PCIe до геометрических размеров, неудивительно, что оно быстро «устарело» и его «сменил» Thunderbolt (наглая маркетологическая ложь — внешний порт в принципе не может «сменить» модуль, потому что мобильное устройство перестаёт быть таковым!) И тут с размерами нам снова невероятно повезло. Мы можем использовать своё расширение стандарта, которое включает ExpressCard как часть. Пусть оно называется, без лишних затей, WideCard.
Слева уменьшенный вариант — карты не более 88 мм, жёсткий диск вдвигается в разъём снизу. Справа — полный, карты до 108 мм, жёсткий диск имеет достаточно места для укладывания его со стороны дна и вдвигания в разъём. Красным обозначена площадь жёсткого диска и ответных разъёмов, синим — площадь карт (слева может дополнительно торчать вышеупомянутый недобрым словом «хвост»), а общая площадь обозначена вот этим вот непонятным «пырпырчатым», состоящим из красного и синего.
WideCard-54 — просто ExpressCard-54, которая в области разъёма не сужается до 34, а имеет там ещё один разъём. Незатейливо, как ISA16 в своё время. Разъём, естественно, содержит три дополнительные линии PCIe и два опциональных пина питания, которые могут быть и не подключены (о них позже). Следующий шаг — WideCard-88, который состоит из 54-й с «приросшей» к ней соседней 34-й. Это максимум, который можно получить в объёме, занимаемом 2.5» жёстким диском, с учётом съеденной SATA‑разъёмом длины. Но если на сантиметр удлинить этот объём (а мы его смело удлиним), то туда влезет WideCard-108 — это, как нетрудно догадаться, две карты, в сумме способные работать уже с восемью линиями «экспресса»! Чтобы вставить жёсткий диск, за ним, как правило, придётся оставлять место на высоту его разъёма — он сначала укладывается, а потом вдвигается в разъём и фиксируется винтами. Так что, удлинив отсек до 108 мм, мы не особо много и теряем: всё, кроме этих 8 мм, активно используется в процессе смены диска. Таким образом, вместе с «плоским» пятимиллиметровым 2.5» SSD поместятся две карты ExpressCardXX/WideCard-54, в любых сочетаниях, либо же одна WideCard-88/WideCard-108.
Но тут у нас возникает ощутимая проблема: чем питать всё это дело? А за это дело отвечает как раз та пара пинов, подключение которых опционально, а нуждающаяся в них карта получает индекс 54+, 88+ или 108+. Сами понимаете, что питать нагрузку неопределённой мощности от ноутбучных преобразователей — означает закладывать недешёвый запас по мощности. Поэтому, если карта реально жручая — она должна сама о себе заботиться. На этих пинах, если они поддерживаются, должно присутствовать напряжение от 10.0 до 17.0 В, если такая возможность есть, или они должны быть отключены без возможности протекания обратных токов, если она исчезла. Вы, конечно, догадываетесь, откуда такие рамки: это от трёх до четырёх литиевых ячеек, начиная с изрядно подсевших (но не в глубоком разряде) и заканчивая полным зарядом. Ток система должна обеспечивать до трёх ампер на каждой паре (имеются в виду те разъёмы, которые присутствуют у всех типов плат, начиная с 54+; тот разъём, до которого дотягивается только 108+, эти пары имеет в резерве — этой ревизией стандарта их подключение не предусматривается, то есть из четырёх WideCard-54 только две могут быть «плюсовыми». Не вижу смысла усложнять систему вдвое, т. к. крайне маловероятно широкое использование «плюса» в размере 54 — там такую мощность просто рассеять негде, а в размере 88 или 108 вторая карта на этот ярус уже не встанет). Если не может — не подавать это напряжение вовсе (потом, когда оно получит достаточное развитие, будут всякие договорняки через SMBus, но не сейчас). Три ампера — тоже понятная величина, это один из стандартных уровней Power Delivery. Ноутбуку не возбраняется подавать 12 или 15 вольт прямо от зарядного устройства, а батарею оставить в покое, если её мощность для него «впритирку» (если Power Delivery обеспечивает только три, то работать, правда, так и придётся от батареи). Так что самое дешёвое решение — это вовсе не закладывать запас по мощности даже у батареи, не говоря уже о преобразователях питания, и оставить на совести пользователя покупку блока питания сообразно с тем типом WideCard, который ему нужен (да‑да, блок питания — тоже модуль). Этому решению, разумеется, недостаёт мобильности, поэтому оно мне не очень нравится (слишком похоже на то, что мы снова вернулись к Thunderbolt с висящей дребеденью, которая требует её куда‑то втыкать для обеспечения её питания). Но лучше так, чем никак. Надо ли говорить, что любое устройство форм‑фактора WideCard 54+/88+/108+ должно быть толерантно к пропаданию дополнительного питания, не перегружая ноутбук по линиям основного питания, а просто переходя в «аварийный спящий режим»? Этот подход хорошо знаком нам по видеокартам, пусть он будет и тут. На рисунке выше цифрой 1 обозначен стандартный разъём ExpressCard, 2 — полнофункциональный разъём расширения её до WideCard (три линии PCIe и питание при возможности) и 3 — урезанный разъём расширения (три линии PCIe и зарезервированные пины питания, никуда не подключаемые).
Ну и вишенка на торте: WideCard-54, -88, -88+, -108 и -108+ могут быть выполнены в форм‑факторе «double», обозначаемом буковкой «D». Как нетрудно догадаться, они имеют толщину в полные 10 мм, как стопка из двух карт, сложенных вместе. С ними даже плоский SSD уже не влезет, как не влез бы с четырьмя экспресс‑картами. Enjoy your MSATA. Вместе с ними появляется новый WideCard-34D, который без «D» невозможен, потому что это был бы простой ExpressCard-34 (если пихать его в полноразмерный слот, это будет пустая трата места на фоне 54D, но слот может быть ведь и не один, и 34D как раз весьма вероятно влезет в любую свободную щель). Тут нужно сделать важную оговорку: соединение обоих «плюсовых» разъёмов от верхней и нижней карты не просто запрещено, а приравнивается к диверсии типа «замыкание +12 на +5»! Да, они оба должны получать до трёх ампер в диапазоне от 10 до 17 вольт, но вовсе не обязательно одновременно одинаковые. Напротив, рекомендуемое решение — на один подать плавающее напряжение с аккумулятора, присутствующее практически всегда, но гуляющее в зависимости от заряда, а на второй — напрямую от блока питания, если он присутствует и заявляет по Power Delivery нужные параметры! Это позволит при разработке видеокарты (серьёзно, вы видите ещё какие‑то экологические ниши для WideCard-108+D, которые будут столь же популярны, как сменная видеокарта?) сделать «аварийный троттлинг», когда при пропадании одного из питаний карта сохраняет более‑менее свою функциональность, но роняет множитель тактовой частоты процентов эдак на сорок, снижая потребление в два с лишним раза. Видеокарта особенно хороша ещё и тем, что она (при наличии хорошего встроенного видеоядра) потребуется не сразу, а когда встроенное ядро устареет. А к этому моменту и NVMe‑что‑нибудь там подрастут в объёмах и усохнут в цене, поэтому поставить какой‑нибудь там M.2-с‑четвертью, вынуть старый «хард» и занять его место новым мощным видео — скорее всего будет самым распространённым жизненным путём этой машинки. Намекну ещё на возможность грязного китайского хака в алиэкспрессовском стиле: D‑карта гарантированно вытеснила хард из его корзинки, значит, рядом есть пустующий разъём с одним ампером, предназначенным для раскрутки «блинов». «Достаточно взять копеечный советский…» коннектор питания на двух гибких проводах, и установка карты, конечно, сильно усложняется, но в доброй половине случаев можно вычеркнуть из требований этот самый «плюсик», что тоже приятно (на мощное видео может не хватить, но на какой‑нибудь цифровой осциллограф на ПЛИС — по уши хватит, с учётом четырёх обычных ExpressCard‑коннекторов, которые никто не отменял).
Я нарочно не навязываю выбор конкретного разъёма, призванного заполнить «прореху в мироздании» карт расширения. Выбор — часть разработки, должен делаться профессионалами уже при рабочем кикстартер‑проекте. Также я неспроста ни словом не обмолвился о hot plug! Тут возможны варианты «да», «нет», «только при поддержке картой», и всё это надо разумно выбирать с учётом цены — устройство должно быть доступно не только эксцентричным гикам‑миллионерам. При создании этого фотошопа ни одной нейросети не пострадало.
Теперь «тактический дятел» переходит к деталям, традиционно преисполненным дьявола. Индустрия вообще и чипсеты в частности к такому здрасте пока не очень готовы, поэтому, наиболее вероятно, ноутбук придётся заказывать из наименее жручих настольных комплектующих. Это, конечно, плюс в виде съёмного процессора, но минус в виде габаритов. Поскольку первая модель должна покрывать все варианты стандарта, а WideCard-108+D потребует все 16 линий PCIe — вряд ли удастся подобрать что‑то из типично мобильного железа. Вторая деталь — производятел может очень легко смухлевать в плане работы с устройствами, которых пока ещё нет. Но не на того он напал: в комплекте должен идти полу‑пассивный переходник с WideCard-108+D на обычный десктопный PCIe x16, с DC‑DC преобразователями «плюсовых» разъёмов в +5 и +12. И горе ему, если что‑то в этом переходнике откажется работать! А для страховки переходник можно заказать заранее, у другого производителя. Третья деталь — конечно, SMBus. Какая часть платы по ней как должна отзываться и как BIOS должен отличать одну карту от пачки разных — сие пока тайна великая есть. Но уже ясно, что BIOS (помимо очевидных соображений безопасности) должен быть открытым (просто UEFI или Coreboot — не суть, но полностью открытым). То есть комплектуха должна быть не под NDA (или NDA не должно приравнивать готовые рабочие примеры исходников к раскрытию архитектуры). Ну, тут у нас не телефонный мир с его SoC — что‑то да найдётся, если искать. Какие‑то закрытые блобы вроде микрокода проца — неизбежны, ну да в них лезть и желающих‑то особо нет, речь не о них. Речь о том, что самая активная работа с BIOS начнётся с появлением первых настоящих WideCard. Четвёртая — самая болезненная. Кто именно будет тем сизым витамином (отсылка к недомему), который вернётся к Ною с оливковой веточкой в клюве? Ведь для успешного выполнения мышиного заговора нужна не только сова‑стратег, придумавшая стать ёжиками, и не только тактический дятел, который знает, как выковать ёжиковую броню из чайного ситечка и булавок. Нужен бравый капрал Дикобраз, который знает, как правильно бегать и в какой момент встать на передние лапы, чтобы хищник влетел с разбегу носом в твой колючий хвост, и сержант Броненосец, который может научить правильно подпрыгивать на месте, если враг зашёл сверху. Требования — желание заработать, доступ к Кикстартеру и ему подобным (который не перекроют вдруг по географическому принципу, в том числе в плане платежей), умение разбираться в этом всём, умение поставить перед производителем задачу, умение с него потом спросить по полной и подтверждённое практикой ответственное отношение к делам. Производителей сейчас — как грязи, какой только чепухи ни всплывало за этот год на рынке! Легко сделают и такое — надо лишь организовать правильное движение мышей и голосование рублём.
Может быть, ты узнал в этом описании себя, читатель?
Спасибо всем, дочитавшим до этого места. Это моё первое и по возможности честное использование хаба «Я пиарюсь», ну, по крайней мере, я не делал вид, что писал статью, чтобы потом вдруг заявить «продолжение на телеграм‑канале», а сразу декларировал своё желание быть услышанным, в конце концов, чем карма не валюта для оплаты таких привилегий? Ну, а конкретная величина «просадки» является точной численной мерой того, сколько в этом манифесте самопиара и сколько — пользы.
Кстати, о канале (не телеграмовском, не бойтесь). Те, кто смотрел моё старое видео про модульные ноуты, наверное, сейчас спросят, мол, а как же та идея со съёмной процессорной платой и рутом экспресса? Что с ней стало? А ничего с ней не стало, она маячит где‑то вдали, после освоения WideCard-108+D. Просто надо ставить перед собой и потенциальными заговорщиками более‑менее реалистичные этапы, а не кидаться сразу на слона с зубочисткой. Дорогу осилит идущий, сделаем и такое когда‑нибудь.
