Mobilrechner

Ein Notebook [ˈnoʊtˌbʊk] (engl. notebook – Notizbuch) – auch Laptop [ˈlæpˌtɔp]  Aussprache^?/i (engl. laptop – „auf dem Schoß“) ist ein kleiner, tragbarer Computer.

Mit dem T1100 führte 1985 Toshiba die Bezeichnung Notebook in Deutschland ein.

Etymologie

Laptop (maskulin, selten neutrum) ist der Begriff für den mobilen Computer, der auf dem Schoß Platz findet.

Ende der achtziger Jahre führte Toshiba den Begriff Notebook ein, um besonders kompakte und leichte (wie ein Notizbuch) Geräte besser vermarkten zu können.^[1] Inzwischen werden die Begriffe Notebook und Laptop im deutschen Sprachraum aber synonym benutzt. Analog zu dem Begriff „Rechner“ für PC wurden zeitweilig die eindeutschenden Begriffe Klapprechner oder Mobilrechner propagiert, die sich jedoch kaum durchsetzen konnten. In die deutsche Umgangssprache fand dagegen zeitweise der Begriff Schlepptop eingang. Dieser Begriff entstand möglicherweise, als die Nixdorf Computer AG 1985 den über 8 Kilogramm schweren und etwa 8.000 D-Mark teuren Portable 8810/25 vorstellte.^[2] Im englischen Sprachraum wird oft der Begriff Laptop benutzt oder aber auch vermehrt Notebook bzw. Notebook Computer.

Davon abzugrenzen ist der Portable, denn Computer dieser Art werden nur noch für seltene Spezialanwendungen (z. B. militärisch) verwendet, wo Notebooks nicht verwendet werden können. Portables haben nicht das Buchformat eines Notebooks, sondern sind vielmehr kofferförmig. Dies war notwendig, um die Bildröhre im Gerät unterzubringen. Portables beinhalten in der Regel keine Mobiltechnik, sondern diejenige der Desktop-Computer mit der Fähigkeit, normalformatige Erweiterungskarten aufzunehmen.

Geschichte

Einer der ersten als Laptop zu bezeichnenden Computer ist vermutlich der GRiD Compass 1100, welcher vom britischen Industriedesigner Bill Moggridge 1979 entworfen, aber erst 1982 erstmals verkauft wurde.^[3] Größere Verbreitung fand 1984 der Data General One.

Notebooktypen

Subnotebook von Sony mit 10,4″ Bildschirmdiagonale und PCMCIA-WLAN-Karte

Mobilrechner wiegen in der Regel zwischen 700 g (Subnotebook) und 8 kg (Desknote) und sind nicht nur – wie der Name vielleicht vermuten ließe – als elektronisches Notizbuch, sondern als vollwertiger, kompakter Arbeitsplatz-Rechner zu gebrauchen.

Vergleich mit Desktop-PCs

Die Rechenleistung heutiger Notebooks ist den Desktop-PCs der gleichen Generation unterlegen, da die Prozessoren^[4] und Grafikchips der Desktop-PCs ein Mehrfaches an Wärme entwickeln und mehr Energie verbrauchen dürfen. Dabei steigen die Wärmeentwicklung und der Energieverbrauch mit der Rechenleistung. In Notebooks kann hingegen eine so große Wärme nicht abgeführt werden, und ein geringer Energieverbrauch ist wünschenswert, weshalb in der Regel etwas langsamere Prozessoren und Grafikchips eingesetzt werden müssen. Aus diesem Grund sind auch die CD/DVD- sowie Festplatten-Laufwerke langsamer.

Fraglich ist, ob dieser Leistungsunterschied eine praxisrelevante Einschränkung bedeutet, denn nur wenige Anwendungen (wie z. B. 3D-Spiele) profitieren tatsächlich von den leistungsfähigsten Komponenten.

In den letzten Jahren werden vermehrt auch sehr großformatige Notebooks angeboten (17 Zoll Bilddiagonale und darüber), die mehr Gewichtung auf der Leistung als auf der Mobilität haben. Mehrere Festplatten, zwei Grafikkarten und teilweise Desktop-Prozessoren stehen dabei einer geringen Akkulaufzeit (weniger als drei Stunden) und einem sehr hohen Gewicht gegenüber, so dass diese Geräte mehr für den Einsatz auf dem Schreibtisch als unterwegs gedacht sind.

Inzwischen werden in Europa wesentlich mehr Notebooks als Desktop-PCs verkauft. Sie machen 55% aller verkauften PCs und bei Privatkunden sogar 70% aus.^[5]

Desknotes

Der Hersteller Elitegroup hat 2002 eine neue Geräteklasse eingeführt, die sogenannten Desknotes. Diese Notebooks werden als Desktop-Ersatz verkauft und sind für diesen Zweck speziell angepasst, indem auf stromsparende Technik für den Mobileinsatz und hochkapazitive Akkus verzichtet wird und stattdessen leistungsfähigere Komponenten aus dem Desktop-Bereich in das meist etwas größere Gehäuse eingebaut werden. Auch andere Hersteller wie Chaintech hatten solche Geräte im Angebot. Die resultierenden Produkte können zwar eingeschränkt mobil eingesetzt werden, man muss sich aber darüber im klaren sein, dass sie dafür nicht gebaut wurden, da die Akkulaufzeit extrem kurz ist und viele im Akkubetrieb nur mit gesenktem Prozessortakt laufen. Ein Arbeitsplatzwechsel ist wesentlich einfacher als mit einem Standard-PC, und sie benötigen weniger Platz auf dem Schreibtisch. Es gibt vereinzelt sogar reine Desknotes, die ganz ohne Akku auskommen und nur für den stationären Betrieb gedacht sind. Inzwischen sind diese Geräte weitgehend vom Markt verschwunden, einerseits weil die Leistungsfähigkeit der Desktop-Prozessoren keinen so deutlichen Vorteil vor den Mobilkomponenten verspricht, denn gerade im Niedrigpreissegment sind die Anforderungen an die CPU-Geschwindigkeit gering, und weil zudem durch die immens steigenden Stückzahlen die Notebooks mit echter Mobiltechnik inzwischen billiger sind als die Desknote-Rechner. In der Frühzeit der Mikrocomputer gab es Kofferrechner, die zwar zum einfachen Transportieren gedacht waren, aber nicht zum Betrieb fern einer Steckdose.

Robuste Notebooks

Für die Anwendung in besonders rauer Umgebung oder unter klimatisch widrigen Bedingungen wurden die sogenannten Ruggedized-Notebooks gedacht, die so robust ausgeführt sind, dass sie für Freiluft- und Freilandeinsatz geeignet sind. Es gibt Fully ruggedized-Geräte, die vollständig gegen äußere Einflüsse geschützt sind, und Semi ruggedized-Notebooks, die nur teilweise bestimmten Widrigkeiten widerstehen, so etwa Spritzwasser auf die Tastatur (Schutzart IP64) oder Stürzen aus einigen Dezimetern Höhe.

Diese Geräte sind mit speziellen gehärteten Gehäusen versehen, die schlagfest sind und Spritzwasser sowie Hitze standhalten sollen. Anschlussstellen sind durch Gummi geschützt, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern. Die Festplatte ist gel- oder gummigelagert, um sie vor Stößen zu schützen – insbesondere einen Sturz auf den Boden, und oftmals auch noch extra ummantelt, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern, so dass im Ernstfall (Defekt des Computers) zumindest die Daten gerettet sind. Die Widerstandsfähigkeit dieser Geräte wird durch die DIN/VDE IP und den MIL-STD des US-Militärs angegeben. Die Geräte kommen oft dann zum Einsatz, wenn sie außerhalb von Büros arbeiten müssen, beispielsweise bei der Polizei, beim Militär, bei Pannendiensten, Landvermessern oder ähnlichen Außendienstlern und in industrieller Umgebung, meistens zur Datenerfassung. Man kann sie damit auch als mobile Variante von Industrie-PCs ansehen. Aufgrund ihres vergleichsweise hohen Preises und der teilweise eingeschränkten Funktionalität (z. B. bei Schnittstellen oder Grafikleistung) wegen der speziellen Anpassung sind diese Notebooks für Privatanwender weniger interessant.

Komponenten

Innenleben eines Sony Vaio VGN-FS115M

Die Komponenten eines tragbaren Computers sind für den mobilen Einsatz optimiert.

Prozessor	Der Einbau eines speziellen Notebookprozessors (Intel: Intel Core Duo, Intel Core 2 Duo, Pentium Dual-Core, Pentium M, Celeron M; AMD: Athlon XP-M, Sempron, Turion 64, Turion 64 X2; Transmeta Efficeon, IBM/Motorola G4, VIA C7-M) reduziert die Leistungsaufnahme und verlängert so die Akkulaufzeit gegenüber kostengünstigeren Desktop-Prozessoren. In manchen Mobilrechnern werden jedoch aus Kosten- oder Leistungsgründen auch normale Desktop-Prozessoren verwendet.
Bildschirm	Üblicherweise werden in Notebooks heute TFT-Flachbildschirme in Größen zwischen 10,4 und 20 Zoll und in Bildauflösungen zwischen XGA (1024 × 768 Punkte) und WUXGA (1920 × 1200 Punkte) verbaut, oft im 16:10-Breitbild-Format. Die meisten Bildschirme haben eine geringere maximale Helligkeit, einen deutlich engeren Blickwinkel, weniger darstellbare Farben (6 Bit statt 8 pro Farbkanal) und eine schlechtere Farbstabilität als externe für PCs. Häufig werden Bildschirme mit spiegelnder Oberfläche verwendet.
Zeigegerät	Die derzeit verbreitetsten Zeigegeräte in Notebooks sind Touchpads. Beliebt sind außerdem stiftförmige Zeigegeräte, z. B. der Trackpoint. Manche Notebooks sind mit berührungsempfindlichen Bildschirmen, sogenannten Touchscreens, ausgestattet, etwa um eine gute Bedienbarkeit mit Handschuhen zu ermöglichen. Bei Geräten, die auch als Tablet PCs verwendet werden können, sind in den Bildschirm integrierte Digitizer üblich. Bevor sich Touchpads und Trackpoints durchsetzten, waren Trackballs als Zeigegeräte verbreitet.
Tastatur	Die in Laptops eingebauten Tastaturen lassen meist den üblichen Ziffernblock und manchmal auch die Pos1-Taste und Ende-Taste missen. Ein Zifferblock fehlt fast immer, lediglich einige Notebooks mit 17- oder 19-Zoll-Bildschirm bieten genügend Platz für dieses Zusatzfeld. In vielen Subnotebooks kommen Tastaturen mit Tasten zum Einsatz, die kleiner als die von normalen Tastaturen gewohnten 19 mm × 19 mm sind. Laptoptasten lassen sich leichter drücken und sind um einiges leiser als die Tasten normaler Desktop-Tastaturen.
Schnittstelle	Eine weitere Notebook-Spezialität sind die oft vorhandenen PCMCIA (auch sogen. PC-Card) -Steckplätze zum Anschluss von Erweiterungskarten, bzw. deren modernere Variante ExpressCard. Die Zahl der Schnittstellen ist meist gegenüber Desktop-PCs reduziert, so fehlen ältere Schnittstellen wie Parallel- oder RS232-Port, es stehen weniger USB-Buchsen zur Verfügung. Der FireWire-Anschluss ist bei den meisten Notebooks nur 4- statt 6-polig ausgeführt, d. h. bietet keine Stromversorgung der angeschlossenen Geräte. Auch sind die Audio-Schnittstellen oft eingeschränkt.
Arbeitsspeicher	Die meisten Notebooks haben nur zwei Speichersteckplätze statt wie in Desktop-PCs üblich drei oder vier. Zudem nutzen sie kleinere Module (SO-DIMM), die nur jeweils mit der halben Kapazität verfügbar sind, da weniger Chips darauf passen. Was die Technik anbelangt (DDR, DDR2, DDR3), stehen diese jedoch Desktop-Systemen in nichts nach.
Festplatte	Auch die Festplatte ist miniaturisiert auf 2,5 bzw. 1,8 Zoll. Die 2,5-Zoll-Platten arbeiten etwa halb so schnell wie Desktop-Platten und bieten eine deutlich geringere Kapazität (derzeit 500 GByte). Die 1,8-Zoll-Platten sind demgegenüber nochmals eingeschränkt. Aktuell wird versucht, dem Geschwindigkeitsproblem mit größerem Cache entgegenzuwirken, so waren Festplatten mit 16 MB Cache für Notebooks früher verfügbar als die für Desktop-Systeme.
Optisches Laufwerk	In der Regel haben Notebooks auch ein CD- oder DVD-Laufwerk, immer häufiger stattdessen den Nachfolger Blu-Ray, mit jedoch geringerer Bauhöhe (12,5 mm). Fast alle diese Laufwerke entsprechen dem SlimLine-Standard, benötigen aber oft einen auf das Notebook-Modell zugeschnittenen Einbaurahmen und eine entsprechende Blende. In einigen wenigen Notebooks kommen die nur 9,5 mm hohen SuperSlimline-Laufwerke zum Einsatz.

Stromversorgung

Im mobilen Einsatz verwenden viele moderne Notebooks Lithium-Ionen-Akkumulatoren zur Stromversorgung, selten auch Lithium-Polymer-Akkumulatoren. Noch vor wenigen Jahren waren Akkumulatoren mit Nickel-Metall-Hydrid-Technik populär, davor Akkumulatoren mit Nickel-Cadmium-Technik. Übliche Laufzeiten von Notebooks ohne externe Stromversorgung liegen zwischen einer halben und acht Stunden, je nach Energieverbrauch und Akku-Kapazität. Während in den Anfängen der mobilen Computer diese Akkus fest eingebaut waren, sind sie heutzutage - von wenigen Ausnahmen abgesehen - austauschbar. Einige Modelle können optional mit einem zweiten Akku bestückt werden, um die Laufzeit zu erhöhen.

Geladen werden die Akkumulatoren aus dem Niederspannungsnetz, dem Zigarettenanzünder von Kraftfahrzeugen oder der vergleichbaren sogenannten EmPower-Steckdose in Verkehrsflugzeugen (meist als Adapter auf den Zigarettenanzünder-Stecker).

Solarzellenbetrieb

Der Einsatz von Mobilrechnern, die (auch kontinuierlich) über Solarzellen (zum Beispiel auf der Bildschirmrückseite) mit elektrischer Energie versorgt werden können, ist derzeitig nicht verbreitet. Das Hauptproblem liegt darin, dass der übliche Verbrauch bei 15 bis 60 Watt liegt^[6], Solarzellenmodule in der Größe der Displayrückseite bei starker natürlicher Beleuchtung aber nicht mehr als 10 Watt abgeben. Weitere Probleme sind die Hitzeentwicklung durch Sonneneinstrahlung und die eingeschränkte Lesbarkeit des Bildschirms bei heller Umgebung. Lösungsmöglichkeiten sind die Verwendung größerer Solarmodule, die Entwicklung von Solarzellen mit einem höheren Wirkungsgrad oder die Reduzierung des Stromverbrauchs. Beispielhaft ist das XO-Laptop aus dem One-Laptop-Per-Child-Programm, das lediglich circa 2,5 Watt verbraucht (0,3 Watt im Standby). Hierfür wurde bei der Konstruktion speziell auf Energieeffizienz geachtet, beispielsweise durch den Einsatz von Flash-Speicher anstelle einer HDD-Festplatte. Diese Art von Mobilität durch Stromnetz-Unabhängigkeit – wie sie bei Taschenrechnern und zunehmend auch Handhelds bereits weit verbreitet ist – ist für Notebooks also heutzutage durchaus machbar, geht jedoch mit höheren Kosten und/oder der Verwendung energieeffzienterer Teile einher, die unter Umständen auch eine geringere Leistung bringen.

Laufwerke

Die Anzahl der Laufwerke, die in einem Notebook-Modell vorgesehen ist, wird in der Notebook-Industrie mit n-Spindel-Design bezeichnet, wobei n für eben diese Anzahl steht. Die meisten Notebooks haben ein Zwei-Spindel-Design (Festplatte und optisches Laufwerk, kaum noch ein Diskettenlaufwerk). Bei vielen Subnotebooks hingegen herrschen Ein-Spindel-Designs vor: Optische Laufwerke und Diskettenlaufwerke werden hier extern angeschlossen. Drei-Spindel-Designs (Festplatte, optisches Laufwerk und ein zusätzlicher Wechselschacht für eine zweite Platte oder ein zweites optisches Laufwerk) gibt es kaum noch.

Weitere mögliche Komponenten

• Kartenleser für Speicherkarten aus Digitalkameras, Mobiltelefonen und MP3-Playern
• Fingerabdruck-Scanner
• Smartcard-Lesegeräte (z. B. für Verschlüsselung, elektronische Signatur oder HBCI)
• Dockingstation oder Portreplikator zum Anschluss von Peripheriegeräten
• Blickschutzfilter

Hersteller

Highscreen XT flyer

IBM ThinkPad R51

Am Mobilrechner-Markt gibt es viele Marken, aber nur relativ wenige Hersteller, die für diese produzieren. Dies liegt daran, dass namhafte Firmen (z. B. Fujitsu Technology Solutions) bei Auftragsherstellern (Original Design Manufacturer (ODM)) die Notebooks einkaufen oder auch leicht modifiziert „persönlich“ produzieren lassen, um sie dann unter eigenem Namen zu verkaufen. Wie groß der eigene Anteil an den Gerätedesigns ist, lässt sich meist nur schwer abschätzen. Viele Notebook-Fertiger haben ihren Sitz in Taiwan, zum großen Teil wird aber nicht mehr dort, sondern in der Volksrepublik China produziert. Dabei konzentriert sich die Entwicklung auf Taiwan und die Produktion zunehmend auf dem Festland.

„Echte“ Notebook-Hersteller sind unter anderem (in der Reihenfolge ihrer Produktionszahlen, soweit bekannt – die Zahlen sind mit Vorsicht zu genießen und eignen sich nur, um die Größenordnung abzuschätzen):

• Quanta (für praktisch alle Notebook-Anbieter, derzeit der weltgrößte Produzent mit etwas über 11 Millionen Geräten im Jahr 2004)
• Compal (für IBM, Dell und Hewlett-Packard (früher Compaq), 7,7 Millionen Geräte im Jahr 2004)
• Inventec (3,3 Millionen im Jahr 2004)
• Wistron (früher Acer, inzwischen selbständig, 3 Millionen im Jahr 2004)
• Asus (verkaufen etwa 50 % der Produktion unter eigener Marke, als Auftragsfertiger für u. a. an Sony und Apple tätig, aber auch ODM-Geräte im Angebot, insgesamt fast 3 Millionen im Jahr 2004)
• Arima (1,8 Millionen im Jahr 2004)
• MiTAC (1,4 Millionen im Jahr 2004, auch semi ruggedized im Angebot)
• Uniwill (1,2 Millionen im Jahr 2004; im Sommer 2006 von Elitegroup aufgekauft)
• FIC (in einigen Regionen auch als Eigenmarke tätig, 700.000 im Jahr 2004)
• Clevo (fertigt die Alienware- und Voodoo-Gamer-Laptops, auch für Gericom, 550.000 im Jahr 2004)
• Elitegroup/ECS (früher auch als Eigenmarke vertreten, seit Mitte 2005 nur noch ODM)
• Twinhead (in Deutschland auch als Eigenmarke vertreten)
• MSI (vorher für IBM tätig, inzwischen als eigene Marke vertreten; in Deutschland gehört der Markenname Microstar nicht dieser Firma, sondern ist von Medion eingetragen.)
• LG Electronics (bis Ende 2004 für IBM in Südkorea unter dem Markennamen LG@IBM tätig. Fertigte und entwickelte neben IBM für Compaq, HP und andere qualitativ hochwertige Hersteller Notebooks. Seit etwa 2005 mit eigener Marke und eigener Herstellung am Markt)
• Vestel (Die zum Konzern gehörende Vestel Digital fertigt seit dem Jahr 2005 Notebook-Barebones unter Eigenmarke als auch als ODM)

Viele namhafte Notebook-Anbieter geben bei diesen Produzenten Laptops aus hauptsächlich eigenem Design in Auftrag (Reihenfolge nach Verkaufszahlen im Jahre 2004, ebenfalls nicht ganz exakt):

• Dell (2004: 7,9 Millionen)
• Hewlett-Packard (2004: 7,4 Millionen)
• Toshiba („Erfinder“ des Laptop-PCs, produziert schätzungsweise etwa die Hälfte der Notebooks selbst, der Rest kommt von obigen Produzenten, 2004: 5,8 Millionen)
• Lenovo (ehemals IBM, 2004: 4,3 Millionen)
• Acer (Unterscheidung zwischen Eigendesign und ODM besonders schwierig, einige Modelle wie TravelMate 800 sind auch als OEM-Versionen bei den Produzenten erhältlich; 2004: 3,9 Millionen Laptops)
• Fujitsu Technology Solutions (die Lifebooks entstammen eigenen Designs und sind wohl auch selbst gefertigt. Die Amilo-Serien sind sämtlich hinzugekauft. 2004: 3,1 Millionen)
• NEC (in Deutschland als Packard Bell vertreten, 2004: 2,1 Millionen)
• Sony (2004: 1,8 Millionen)
• Apple (2004: 1,7 Millionen)
• BenQ (ehemals Acer, inzwischen selbständig; einige Geräte entstammen eigenen Designs, andere sind z. B. von Mitac hinzugekauft, 2004: 100.000)

Nur sehr wenige Notebook-Anbieter fertigen hauptsächlich selbst:

• Panasonic (werden selbst entwickelt und in einer Fabrik vom Mutterkonzern Matsushita in Kōbe hergestellt)
• Samsung (bis vor kurzem war ein Teil der Produktion an Asus ausgelagert; auch als ODM-Produzent für Dell (Latitude-Subnotebooks) tätig)
• LG Electronics (angeblich werden alle LG Notebooks selber produziert und entwickelt)

Die Zusammenhänge der Produzenten, namhaften Hersteller und Eigenmarken-Anbieter ändern sich ständig. So versuchen Produzenten wie AsusTek, MSI oder Twinhead verstärkt, als Eigenmarke aufzutreten, während Elitegroup sich davon zurückzieht. Möglicherweise wird auch Lenovo nach dem Kauf der PC- und Notebook-Sparte von IBM eine ODM-Baureihe einführen.

Unklar ist oftmals, wo die tatsächliche Endmontage stattfindet. Viele OEM-/ODM-Designs bekommen schon bei der Produktion in Asien ihre gesamte regionale Ausstattung (Tastatur, Handbücher etc.). Andere werden als Barebones (ohne Speicher, CPU, Festplatte, manchmal auch ohne ODD oder ohne Display) angeliefert und dann in regionalen Fabriken (beispielsweise Fujitsu Technology Solutions in Augsburg für die Lifebooks, Toshiba in Regensburg, Dell in Irland) teils nach Kundenwünschen fertig bestückt.

Siehe auch

• PDA
• Mini-Notebook

Quellenangaben

1. ↑ Notebook oder Laptop?, c't 6/2004, S. 224
2. ↑ Legende aus der Kellerwerkstatt, manager-magazin.de
3. ↑ Wir müssen die Bedürfnisse der Nutzer im Auge behalten, Technology Review, Interview mit Bill Moggridge, 21. Mai 2007
4. ↑ Prozessorvergleich von Notebook- und Desktop-Prozessoren
5. ↑ Notebooks heizen den europäischen PC-Markt an, heise online, 22. April 2008
6. ↑ Computer Notebook Laptop Stromverbrauch

Weblinks