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Hardware do Laptop

O laptop XO é o centro do One Laptop Per Child (Um Laptop Por Criança). Após dois anos de desenvolvimento, aproxima-se a produção em massa, com milhares de unidades de teste Beta (B2) produzidas e distribuídas para desenvolvedores e para testes em escolas dos países participantes. O desenho do laptop somente sofreu uma pequena modificação final para se manter de acordo com os avanços de tecnologia.

Especificações

• Controlador Gráfico: integrado com a CPU Geode; arquitetura de memória unificada

Dimensões físicas:

• Dimensões: 242mm × 228mm × 30mm (aproximado, sujeitas a mudanças)
• Peso: menos que 1,5 kg (valor esperado — sujeito a mudanças)
• Configuração: laptop reversível através eixo central para reversão da tela; gabinete com sistema de resistência à poeira e umidade.

Núcleo eletrônico:

• CPU: AMD Geode LX-700@0.8W (datasheet)
• Freqüência do clock da CPU: 433 MHz
• Compatibilidade: conjunto de instruções Athlon (incluindo MMX and 3DNow! Enhanced) com instruções adicionais específicas do Geode
• Ponte Norte: Interface de Memória e PCI integradas com a CPU Geode (info)
• Controlador Gráfico: Integrado com a CPU Geode, usando uma arquitetura de memória unificada
• Ponte Sul: AMD CS5536 (datasheet)
• Memória DRAM: 256 megabytes de RAM Dinânima (DRAM)
  • Taxa de dados: Dual – DDR333 – 166 MHz
• BIOS: flash ROM de 1024 KB através de interface SPI; BIOS de código aberto LinuxBIOS; carregador de boot (bootloader) Open Firmware
• Armazenamento: 1024 megabytes de memória SLC NAND flash, controlador flash de alta velocidade
• Discos: Nenhum controlador de mídia rotacional (do tipo disco)
• Controlador Embarcado: ENE KB3700: File:KB3700-ds-01.pdf

Protótipo de uma placa-mãe

Tela:

• Tela de cristal líquido: 7.5” tela de modo dual TFT
• Área útil de visão: 152,4 mm × 114,3 mm
• Resolução: 1200 (H) X 900 (V) (200 dpi - 200 ppp)
• Tela monocromática: alta resolução, modo monocromático reflexivo
• Tela colorida: 800 (H) x 600 (V) ou melhor modo colorido transmissivo
• Consumo elétrico: 0,1 Watt com iluminação de fundo desligada; 0,2 a 1,0 Watt com iluminação de fundo ligada
• DCON - chip controlador de tela com memória que possibilita a permanência da imagem na tela enquanto a CPU estiver em modo suspenso. A tela e esse chip constituem a base da nossa arquitetura de baixíssimo consumo energético. A máquina fica disponível e comunicante com a malha de tráfico de rede enquanto a CPU e boa parte da placa-mãe é desligada. O chip controlador de tela também possibilita o desmareamento (deswizzling) e o antiserrilhado (anti-aliasing) no modo colorido. Você pode verificar esta fotografia da tela (mostra-se melhor pessoas; fotografar uma tela é bem difícil).

Nota: as imagens do navegador web são são em geral são proporcionalmente ampliadas para que uma imagem bruta de [800x600] preencha a tela do navegador.

eToys (Squeak)rodando numa tela do OLPC

Periféricos integrados:

• Teclado: 70+ teclas, 1,2mm de curso; montagem com teclas (interruptores de teclas) seladas por membrana de borracha
  • Layouts de Teclado
  • Imagens de Layout (para o B3)- US International, Thai, Arabic, Spanish, Brazilian Portuguese, Nigeria, Urdu, French
• Teclas de controle de cursor: conjunto de 5 teclas; 4 direcionais mais o Enter
• Touchpad (dispositivo sensível ao toque): ALPS Electric Dispositivo de entrada sensível ao toque com capacitância dual/resistivo; suporta modo de entrada a partir da escrita
• Áudio: Analog Devices AD1888, codec compatível com o padrão AC97; estéreo, com dois alto-falantes internos; monofônico, com um microfone interno e usando os Chip/Dispositivo Analógico SSM2302 para amplificação sonora.

Detalhe do teclado

• Rede sem fio: Marvell Libertas 88W8388+88W8015, compatível com o protocolo 802.11b/g; duas antenas coaxiais ajustáveis por rotação; tendo recepção diversificada
• Indicadores de estado: Ligado/Desligado, Bateria, WiFi (rede sem fio); tampa aberta ou fechada
• Câmera de vídeo: resolução de 640x480 , 30 quadros por segundo, Omnivision OV7670. A câmera e o driver controlador permitem desabilitar o AGC e o balanço automático de cores com o fim de possibilitar seu uso como sensor fotométrico em aplicativos educacionais.
• Independent and undefeatable by software display of microphone and camera recording status

Conectores para uso externo:

• Alimentação: entrada de 2 pinos de CC (corrente contínua), de 10 a 20 V de entrada. A entrada para seguramente suportar variações de -40 até 39 V. input. Excedendo esses limites será queimado um fusível.
• Entrada de linha: conector fêmea de áudio estéreo padrão de 3,5 mm e 3 pinos.
• Microfone: conector fêmea de áudio mono padrão de 3,5 mm e 2 pinos; modo de entrada como sensor selecionável em:
  • Sensor de CC com tensão de polarização de 2,5 V (e impedância de 3K ohm) para chaves, sensores resistivos, etc.
  • Sensor de CC sem tensão de polarização para medida de tensão entre 0 e 3 V.
  • Microfone externo de CA
• Expansão: 3 conectores do USB-2.0 do tipo A; leitor de cartões MMC e SD
  • Consumo máximo: 1 A (total)

Conectores

Bateria:

• Encapsuladas; removíveis pelo usuário
• Pacote: 4 pilhas, na configuração de 6V
• 2 composições químicas:
  • NIMH, com a capacidade de 16,5 W/h
  • LiFeP, com a capacidade de 22 W/h
• Dispositivos eletrônico inclusos no pacote:
  • de identificação
  • de informação da carga e capacidade da bateria
  • sensores termais e de sobrecorrente com corte automático para proteção da bateria;
• Vida útil: mínima de 2000 ciclos de carga e descarga (até atingir 50% da capacidade de uma nova bateria e desde que sejam feitos carga e descarga de modo correto)
• Criterioso gerenciamento de energia

Bateria

BIOS/loader:

• O Open Firmware é usado como firmware, incluindo iniciação do hardware e recuperação rápida.

Especificação do ambiente de uso:

• Temperatura: algo em torno das especificadas entre um laptop comum e um de uso militar, valores exatos ainda não foram especificados
• Umidade: a especificar do mesmo modo que a temperatura. Quando fechado, a unidade deve ser selada o suficiente para a criança ir e voltar da escola sem se preocupar com chuvas ou poeira.
• Altitude: de -15m até 3048m (ligado), de -15m até 12192m (desligado)
• Resistência a choques: 125g, 2ms, meia senóide (ligado) 200g, 2ms, meia senóide (desligado)
• Vibração aleatória: 0,75g do zero ao pico, de 10Hz até 500Hz, 0,25 oitavas/min de taxa de varredura (ligado); 1,5g do zero ao pico, de 10Hz até 500Hz, 0.5 oitavas/min de taxa de varredura (desligado)
• paredes plásticas de 2mm de espessura (1,3mm é o comum para a maioria dos sistemas).

Especificações de regulamentação:

• os requisitos usuais da US e EU EMI/EMC são obedecidas.
• o laptop e todos os acessórios fornecidos pelo OLPC serão totalmente compatíveis com as normas da UL (Underwriters Laboratories Inc., EUA) e RoHS (Restriction of Hazardous Substances, UE).

Agenda de Desenvolvimento do Laptop

A agenda de desenvolvimento do hardware do laptop XO têm duas mais construções de unidades (Teste Beta 3 e Teste Beta 4) antes da construção de testes finais (Teste C 1) para a linha de produção final e em massa. O Teste Beta 3 foi agendado para Maio próximo e será o primeiro a prover as mesmas capacidades de processamento e memória da versão de produção.

Sistema de Teste de Pré-Produção (Teste C 1, CTest-1, ou C1)

Este lote é de 300 laptops produzidos como um teste do processo de manufaturamento na linha de produção principal, e deve ocorrer em 06/Agosto/2006. Pézinhos de borracha antiderrapantes serão adicionados e serão mais facilmente removíveis que as "orelhas de coelho" (apenas dois parafusos por para orelha após a remoção dos cantos vivos). O limitador da dobradiças que aparecia nos B3 e B4 será eliminado ou reduzido (ele é usado para parar a tela em posição perpendicular antes que seja totalmente inclinada para trás). A textura "bean" será aplicada nas peças externas brancas e a textura "satin" para o resto das peças plásticas do laptop. O laptop C1 será praticamente idêntico à unidade de produção...

Beta Test 4 Systems (BTest-4, or B4)

This build which ran from June 20-25, 2007, was the final chance to fix hardware and mechanical problems that were detected in the Beta Test 3 build of the XO. 2000 units were built.

Texture was added to the upper handle bar, the hinge tilt was increased by 7 degrees, the hinge "squeak" was eliminated, the rabbit ears click in place when put in the "down" position", the slight camera vignetting seen in B3 was eliminated, and minor modifications were made to the motherboard.

Beta Test 3 Systems (BTest-3, or B3)

This build, scheduled for May 2007, is the first to use an updated design for the laptop. Noticeable improvements over BTest-2 include:

• A faster, lower power processor: the Geode LX-700
  • 64 KB I/64 KB D of L1 Cache, 128 KB of L2 Cache (vs. 32 KB of L1 cache)
  • Faster processor and memory clock (433/333 vs. 366/266)
  • 1.5 W typ. vs. 3 W typ.
  • Much better graphics processor, including support for rotated blits and depth conversion
• More memory: 256 MB of SDRAM (vs. 128 MB)
• extra screws
• insert molded rubber ears for better robustness
• a smaller battery cavity to improve robustness, make the bumper lines cleared
• 10-20V input voltage tolerance.
• new bumper tooling to allow the bumpers to be made of polycarbonate (as opposed to PC/ABS) with 3mm thickness and ribbing to 1.8mm (was 2mm and 1.2mm respectively)
• colored XO on the back cover (400 different color combinations so kids can distinguish their laptops from each other
• A keyboard that is much better to type on
• Finally a touchpad that is much easier to use and much more responsive
• a steel plate inside the entire keyboard base to reduce the feeling of flimsiness
• a flipped USB connector so each side has the same way up for a USB key or device
• A new hinge design allows greater tilt of the screen
• An improved case design (addressing strength)

A very small number of BTest-3 units (around a hundred) were built, all were used for hardware and low level software development.

Beta Test 2 Systems (BTest-2, or B2)

Approximately 2500 systems were built by Quanta and are being distributed. These are fully functional machines with CaFE ASICs, and reflect some, but not all of the learning and improvements from testing of BTest-1. Much more information about the BTest-2 systems can be found in the BTest-2 Release Notes. Some of the details of the hardware design are to support the OLPC Human Interface Guidelines.

BTest-2 systems are almost identical visually with BTest-1. BTest-3 will have more substantial physical differences. An easy way to tell the difference between BTest-1 and BTest-2 is that BTest-1 keyboards have white lettering, and BTest-2 has black lettering.

Beta Test 1 Systems (BTest-1)

Approximately 875 systems were built by Quanta and were distributed. These are fully functional machines, but built before the rigorous testing that will now take place. Much more information about the BTest-1 systems can be found in the BTest-1 Release Notes.

Pre-BTest boards

A small number of pre-BTest boards were built in preparation for building complete BTest systems. Developer information about B-test boards are here.

Alpha Test Prototype Electronics

Power up of the first OLPC electronics prototype boards occurred April 15, 2006. Power and ground testing continued over the weekend, and formal debug and BIOS bring up started Monday, April 17, 2006 at Quanta Computer's labs in Taipei, Taiwan. By Wednesday, April 19, Linux was booting on the first generation prototypes.

Photographs:

• Component side OLPC circuit board
• Back side of the OLPC circuit board
• Picture of Linux running with circuit board in the lab
• Picture of the screen of Linux running on the OLPC circuit board; fittingly, it shows a Chinese desktop

See also

Support

Formerly part of this page:

School Server Hardware

While the laptop is rightfully at the center of OLPC, a valuable peripheral is the school server. OLPC will be building and distributing school servers along with the laptops, to extend the storage and computation provided by each laptop, as well as providing a local library and a mesh portal to the Internet.

Unlike the laptop, the school server is more of a collection of services than a hardware platform. In a manner identical to the laptop, OLPC will collaborate with manufacturing partners to provide a cost-efficient hardware platform for running the recommended software. Unlike the laptop, the manufacturing collaboration will not be exclusive. Individual countries will be free (even encouraged) to design and manufacture their own school servers running derivatives of the OLPC school server software.

XS

This will be the school server designed by OLPC. It is mostly designed, but currently on hold as we reconsider manufacturers, and should reach early production volumes in spring 2008. See the specification.

XSX

XSX limited-production prototype school server. The actual XS school servers won't look anything like this.

This is a prototype school server, built for early school trials in country. It will be integrated from off-the-shelf components, and will be overpowered compared to a production school server in order to simplify early demands for system software. See the specification and the implementation.