Пожалуй, iPaq HX4700 можно считать самым известным и легендарным КПК от компании HP. О его крутом VGA-дисплее слагали легенды, а тачпад, выполняющий роль «мышки», вообще казался чем-то инопланетным в мире портативных компьютеров. Не подводил 4700'ый и в плане производительности: мощнейший ARM-процессор от Intel, целых 64 мегабайта оперативной памяти и дискретный GPU от компании ATi — это было очень круто по меркам устройства, которое помещалось в карман!

Сегодня я хотел бы рассказать про его тайну, о которой знают немногие...

❯ Предисловие

Вообще, карманные компьютеры на Windows CE/Mobile — тема достаточно обширная. Лично для себя я выделил три основных поколения устройств и каждое из них я считаю в чём-то уникальным и представляющим большой гиковский интерес. Первое поколение появилось ровно 30 лет назад — в 1996 году, с выходом карманного палмтопа Casio Cassiopeia A-10. Устройство отличалось невероятной компактностью, мощным процессором Hitachi SH-3, интерфейсом, который был почти идентичен десктопной Windows и... отсутствием софта:

По большей части, Cassiopeia A-10 была устройством для бизнесменов — благодаря наличию предустановленных офисных программ, и гиков, которые покупали устройство для того, чтобы �� ним ковыряться и что-то под него разрабатывать/портировать. Уже через 2 года, в 1998 году, Casio представила первый бесклавиатурный КПК в линейке E-1xx, который внешне мало чем отличался от привычных нам КПК и даже современных планшетов, а его главной фишкой был переход на мощные MIPS-процессоры от компании NEC. В 2000 году, Casio представила первый КПК с цветным дисплеем — Cassiopeia E-115, который в аппаратном плане был практически идентичен первым «E-шкам», но отличался использованием первой редакции Pocket PC — версии Windows CE, которая была адаптирована под управление пальцем/стилусом.

Второе поколение КПК появилось в 2001 году, с развитием процессоров Intel StrongARM и выходом операционной системы PocketPC 2002, которая в будущем будет переименована в Windows Mobile. Главная проблема первых КПК на WinCE была в том, что они работали на целом зоопарке разного железа и процессорных архитектур, из-за чего софт зачастую не был совместим не только между HPC (клавиатурными КПК) и обычными КПК, но и в пределах одной линейки устройств: вспомнить только HP Jornada 720 на ARM и 680 на SH4. Новое поколение КПК использовали лишь 4 совместимых между собой ARMv4/ARMv5 процессора: Intel StrongARM PXA25x, Intel XScale 27x, Samsung S3C244x, а также Texas Instruments OMAP (это уже ближе к коммуникаторам), благодаря чему на платформу обратили внимание разработчики.

Одной из главных особенностей этого периода была в том, что именитые бренды отказывались от собственных PPC-подразделений и отдавали разработку КПК на аутсорс, а неизвестные тайваньские производители по типу Compal, Foxconn и HTC с радостью брались за разработку устройств, которые затем носили известные имена. Вспомнить только Toshiba E-740, которую разработала Compal, или же устройства от RoverPC, на которых гордо красовалась надпись «Сделано в России» (да-да!):

Третье поколение появилось примерно в 2006 году, на самом закате эры карманных компьютеров. Началось оно с того, что Intel сделала своё самое опрометчивое решение за всю историю существования и продала ARM-подразделение компании Marvell. Дело в том, что к 2005 году, XScale успел заслужить репутацию надежного, мощного и проверенного процессора с отличной документацией и поддержкой как Windows CE, так и Linux. Процессоры PXA 270-ой серии использовались не только в потребительской электронике, но и промышленном оборудовании: терминалах сбора данных, ПЛК и других различных контроллерах. Зная об этом, Apple даже обратилась к Intel с предложением разработки процессора для первого iPhone, но Intel не увидели в этом перспектив...

Marvell распорядилась ARM-подразделением грамотно и выпустила новые процессоры PXA310, которые являлись доработанными и разогнанными 270'ами, а одним из первых клиентов стала HP со своим КПК iPaq 214. Это было флагманское, по меркам мобильного компьютера, устройство с процессором, работающим на частоте 624МГц, 128 мегабайтами оперативной памяти типа SDRAM и очень крутым VGA-дисплеем. По праву оно считается одним из самых крутых КПК из когда либо созданных...

Но был у него и предок, практически такой же крутой, но вышедший аж на три года ранее — в 2004'ом. И имя ему — iPaq hx4700! По правде сказать, я давно хотел себе эту модель в коллекцию, поскольку знаю что в ней используется видеочип от ATi с поддержкой 3D-ускорения и недавно у меня появилось аж четыре таких устройства: первый угретый и с порванным шлейфом дисплея после дилетантского сервиса, второй немного подтопленный и с матрицей, которая работает лишь наполовину, а два остальных полностью функциональные.

Девайсы мне подарили читатели, за что вам огромное спасибо! Поскольку у меня руки чешутся разбирать всё, что попадает мне в руки, я решил заглянуть hx4700 «под капот». И то что я увидел — меня удивило...

❯ Разбираем

hx4700 — это девайс из той эпохи, когда базовый ремонт было принято производить самому. Поэтому устройство разбирается и обслуживается очень просто: всё шасси крепит 4 винтика, после чего задняя часть корпуса снимается даже без защелок. Как я уже говорил ранее, мой экземпляр когда-то топился в солёной воде, от чего у него местами отпала маска с платы, сгнила подсветка дисплея (на данный момент восстановлена), частично отказал дешифратор матрицы (изображение наполовину монохромное), и покрылся коррозией разъём для карт расширения CompactFlash.

Особое внимание рекомендую обратить на батарейку поддерживающую питание микросхемы обновления DRAM-памяти. На одном из моих КПК она потекла, «пожрав» несколько дорожек и переходных отверстий. Если у вас есть такая модель, рекомендую сейчас же её вскрыть и вытащить батарейку.

Далее мы видим отдельный модуль Wi-Fi производства компании Texas Instruments. Это выдаёт маркировка TNETW и характерная «юбка» с пинами у чипа WLAN-трансивера: такую я видел только на чипах от TI.

Однако самое интересное скрывается с обратной стороны платы. В первую очередь мы замечаем дискретный видеочип от компании ATi — Imageon 3220, который отвечает в КПК за вывод изображения на дисплей с солидным разрешением в 640x480, ускорение 2D-графики, а также декодирование видеороликов. Дело в том, что уже в те годы было явно видно, что КПК и телефоны в ближайшем будущем станут мультимедийными комбайнами. Однако производительности процессоров зачастую ещё не хватало для реалтайм обработки камеры в видоискателе, воспроизведения не-сконвертированных видеороликов и иногда даже для вывода 2D-графики с оптимальным FPS (вспоминаем Motorola E398). Специально для таких случаев, Nvidia и ATi разработали отдельную линейку GPU — GoForce и Imageon, которые разгружали процессор и брали на себя все тяжелые задачи по ускорению графики.

По функционалу эти видеочипы заметно превосходили практически любую 2D-видеокарту для ПК из 90-х, а некоторые из них даже предоставляли поддержку 3D-ускорения и OpenGL. Например, в 3220 было:

• Аппаратное ускорение блиттинга (рисования изображений) с альфаблендингом, поворотом и масштабированием. Это самая тяжелая и частая операция при обычном использовании устройства.

• Аппаратно-ускоренные операции по рисованию примитивов: линий, прямоугольников и т.п.

• Контроллер параллельных дисплеев с 16-битным интерфейсом RGB, а также возможность вывода изображения на VGA-монитор.

• Поддержка OpenGL ES 1.1.

• Аж 2 мегабайта встроенной видеопамяти.

• (Предположительно, точных данных именно по 3220 нет) Декодер MP4 и MJPEG, а также контроллер камеры.

Чуть правее мы видим сердце 4700'ого — тот самый флагманский процессор Intel PXA270. В 2004 году, на рынке всё ещё были актуальны КПК с прошлым поколением процессоров — PXA25x, построенными на микроархитектуре StrongARM, и XScale по сравнению с ними казались просто самолетами. Внутри 270'ого скрывались:

• Одно вычислительное ядро XScale, работающее на частоте до 624МГц, с поддержкой набора инструкций Wireless MMX и 7-стадийным конвейером. XScale поддерживал новейший на то время набор инструкций ARMv5 и был прямым конкурентом ядрам серии ARM92x. При этом XScale был способен работать на частоте сильно выше, чем тот-же самый ARM926EJ-S (624 vs ~416).

• 32 килобайта кэша инструкций и 32 килобайта кэша данных.

• 256 килобайт встроенной SRAM для тех функций, которые слишком «дорого» вызывать из RAM (обработчики прерываний и т.п.).

• Контроллер SDRAM-памяти с поддержкой до ~192 мегабайт ОЗУ (6 чипселектов, в каждом SDRAM-чипе по 64 мегабайта по два банка), способный работать на частоте до 104МГц. Также в процессоре был EMI с поддержкой карт PCMCIA.

• Контроллеры USB, OTG, I2S, AC97, I2C и SPI, а также матричной клавиатуры.

• Встроенный RTC — часы реального времени.

• Контроллер параллельных RGB дисплеев. В целом, он поддерживал матрицы с разрешением до 800x600, но без аппаратного ускорения любая перерисовка графики превращалась бы в слайдшоу, поэтому в hx4700 в паре с ним работает Imageon.

• 4 ШИМ контроллера для регулировки подсветки или громкости звука.

• Контроллер GPIO.

Это очень и очень нехилый функционал для тех лет по меркам одного SoC. При этом у PXA270 были дополнительные версии с встроенной флэш-памятью типа StrataFlash солидного объёма, и такой уровень интеграции и производительности в те годы был нереально крутым!

Левее процессора расположилось два чипа оперативной памяти типа SDRAM, объёмом по 32МБ каждый. Однако при желании, объём ОЗУ можно было увеличить аж в два раза, если заменить их на чипы Infineon HYB25L512160AC, объёмом по 64МБ. Поскольку в КПК используется PXA270 без встроенной флэши, чуть ниже процессора расположилось две микросхемы NOR-памяти Intel StrataFlash с суммарным объёмом в 128 мегабайт. В теории, объём Flash-памяти тоже можно попробовать увеличить, однако сначала придется снять процессор и вызвонить с пятаков тестпоинты для JTAG, чтобы залить в оперативную память загрузчик и через него прошить устройство.

Вообще, маска, шелкография и схемотехника на плате мне сразу показались очень знакомыми. Точно такие же инженерные подходы я уже видел на других легендарных коммуникаторах и КПК — например на устройствах от O2 и Dell. И все сомнения развеялись, когда я увидел кастомный LSI-чип от компании HTC под маркировкой 30H80028-00. Дело в том, что этот чип использовался исключительно на устройствах разработки HTC и до этого мы с вами его видели в HTC Wallaby (O2 Xda) и в Palm Treo 680, а значит hx4700, как и многие другие КПК от HP, был разработан HTC!

И это немного удивляет. Дело в том, что серию Jornada, насколько я знаю, HP делала своими силами. Плюс в 2002 году, HP поглотила компанию Compaq, которая тоже имела своё подразделение по разработке карманных компьютеров. И несмотря на собственное R&D, имевшее опыт с КПК, HP решила пойти к «нонейм-новичкам» — HTC, у которых в 2004 году даже собственного бренда не было, а в портфолио было лишь несколько малоизвестных КПК и два коммуникатора, одним из которых был невероятно крутой O2 Xda (теперь вы знаете, в честь кого назвали форум xda-developers)!

Даташита на этот чип нет, однако смею предположить что он выполняет функции мультиконтроллера: управление питанием, арбитраж системной шины (?), а также общение с платой аккумулятора, которая здесь весьма умная!

Чуть ниже ATi расположился чип-контроллер тачскрина Texas Instruments TSC2046i (эмбеддщикам должен быть знаком его «брат» — XPT2046) в корпусе QFN (мастеру-дилетанту вообще ничего не нужно было греть, достаточно глянуть ДШ на сайте Ti и проверить не перебиты ли дороги от коннектора тача до контроллера и замерить сопротивление на линиях X и Y), а также флип-флопы SN54LV273A от всё той же TI. Их назначение мне неизвестно.

Рядом с разъёмом для SD-карты расположился 16-битный чип-аудиокодек Asahi AK4641 с поддержкой стереозвука и Bluetooth, который общается с процессором посредством протокола I2S.

Ну а вишенкой на торте является контроллер питания Maxim MAX1587C, который содержит в себе:

• 3 понижающих DC-DC преобразователя для запитывания логики (3v3), DRAM и процессора (VCore).

• 3 LDO для SIM-карт, SRAM и PLL.

• Детектор разряженных и посаженных в ноль аккумуляторов.

• Диагностика цепей питания и сигнал PowerGood на выходе.

И это всё что он умеет! За зарядку аккумулятора отвечает отдельный чип BQ24022 от Texas Instruments, который может выдавать до 500мА выходного тока, а вот отдельной микросхемы с функционалом Fuel-gauge (определение уровня заряда аккумулятора) я не нашел.

И... это вся схемотехника платы! Понятное дело что в hx4700 есть много дополнительной логики, по типу буферов, о которой я не могу рассказать в силу отсутствия схемы, однако сам факт того, что все подсистемы устройства были модульными и собраны на относительно стандартной компонентной базе только подтверждает то, что базовые косяки по типу неисправности зарядки аккумулятора, отказавшего тачскрина или неработающего звука, можно было продиагностировать и отремонтировать с минимальными навыками мастера. Чего-уж говорить, некоторые из этих чипов до сих пор производятся и используются!

В качестве дисплея здесь используется матрица ACX523AKM производства Sony. Как я и говорил ранее, она имеет разрешение VGA — 640x480, и смотрелась как 4K матрица в смартфоне 2026 года. Несмотря на то, что матрица произведена по технологии TN, качество цветопередачи и углы обзора были на уровне. Однако был большой минус: если вы разбивали дисплей, то замена влетела в копеечку, поскольку китайских VGA-матриц для КПК не было :)

Но давайте же включим наш КПК и посмотрим, как он показывает себя на практике!

❯ Включаем

В первую очередь хотелось бы сказать о том, что КПК в те годы стояли очень дорого, Тот же самый hx4700 в 2004 году стоил около 12.000 рублей — или ~400$, что по карману было единицам. Это буквально две с половиной зарплаты в глубинке, поэтому если люди всё таки покупали себе КПК, то старались максимально сберечь. Например для моего hx4700, читатель в своё время купил бронечехол с петлями и корпусом из цельного металла с дополнительной мягкой подкладкой внутри... вот это я понимаю уровень заботы :)

Замена дисплея в среднем стоила около 3х-4х тысяч рублей — почти целую зарплату, причем сама матрица была заметно дороже работы мастера. Поэтому, как я и говорил ранее, многие владельцы КПК и телефонов сами учились ремонту отдельных модулей и могли без проблем заменить дисплей, переклеить тачскрин, пересобрать устройство в новый корпус и иногда заменить надоедливый концевик на перемычку:

Уверен, что многие читатели сразу обратили внимание на прекрасное качество цветопередачи дисплея и отличный PPI, что было редкостью в те годы, однако тачскрин все ещё был резистивным. Помимо неплохого тачскрина, у устройства также был полноценный ноутбучный тачпад, который позволял использовать вместо тачскрина обычный курсор. В целом это было полезно, если есть необходимость листать пункты меню без стилуса.

В комментариях под прошлыми статьями про КПК я натыкался на довод мол эти устройства были бесполезными и заменой полноценного компьютера их можно было назвать с большой натяжкой. Однако я в корне не согласен с этим доводом: во первых, к 2005 году на КПК было выпущено огромное количество самого разного софта и игр: как платных, так и бесплатных. Приложения были для всего: серфинг сети, почта, мессенджеры, офис, файловые менеджеры, кастомные клавиатуры и даже виджеты для рабочего стола! При этом HX4700 можно было оснастить полноценной складной QWERTY-клавиатурой, которая докупалась в качестве аксессуара и помещалась в карман джинс.

Отдельное слово хотелось бы сказать про порты расширения. Дело в том, что во многих КПК тех лет было сразу два слота: для SD-карт и для карт CompactFlash. Главная особенность была в том, что SD подразумевал не только протокол MMC для карт памяти, но и имел подпротокол SDIO, который позволял в слот для SD-карт подключать дополнительную периферию: GPS-приемники, Bluetooth-адаптеры и даже дополнительные GSM-радиомодули! CompactFlash же в свою очередь представлял из себя урезанную версию PCMCIA и карты подключаемые карты расширения ограничивались лишь тем, какие драйвера были предустановлены в Windows CE. А учитывая то, что тогда сцена моддинга WinCE была в самом расцвете сил, кастомные драйвера можно было найти в кастомных прошивках.

❯ Заключение

Вообще, я считаю hx4700 настоящим чудом инженерной мысли. Учитывая мощное железо и обширное количество интерфейсов для общения с внешним миром, его с стопроцентной уверенностью можно назвать трушным портативным компьютером. И модель долгие годы пользовалась популярностью, которую не смог затмить даже прямой последователь — iPaq 214.

Ну а я надеюсь что вам было интересно. Подписывайтесь на блог, чтобы не пропускать новые статьи каждую неделю! А если вам интересна тематика ремонта, моддинга и программирования для гаджетов прошлых лет — подписывайтесь на мой Telegram-канал ‭«Клуб фанатов балдежа‭», куда я выкладываю бэкстейджи статей, ссылки на новые статьи и видео, а также иногда выкладываю полезные посты и щитпостю. А ролики (не всегда дублирующие статьи) можно найти на моём YouTube канале.

У меня также есть Boosty, а если вы хотите что-нибудь подарить из железа и увидеть о них статью - пишите мне в Telegram. Интересны разные гаджеты: игровые консоли, смартфоны/телефоны, коммуникатоы/КПК, ретро ПК железо и всякое такое. Если девайс интересный, то я порой могу и недели потратить на восстановление его платы. Всем большое спасибо :)

Новости, обзоры продуктов и конкурсы от команды Timeweb.Cloud — в нашем Telegram-канале ↩