电脑硬件独立显卡和固态硬盘谁重要、硬盘和内存卡有两用的吗?就是说一个这样的硬件在笔记本电脑和台式电脑这两者之间,都

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笔记本电脑硬件知识及排障思路
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笔记本的cpu温度和台式机cpu温度有很大区别的,在笔记本使用上温度高于台式机,也就是说散热问题成为了笔记本电脑最大的缺点之一。保证在温升30度的范围内一般是稳定的。也就是说,cpu的耐收温度为65度,按夏天最高35度来计算,则允许cpu温升为30度。按此类推,如果你的环境温度现在是20度,cpu最好就不要超过50度。温度当然是越低越好。不管你超频到什么程度,都不要使你的cpu高过环境温度30度以上。
cpu正常温度是多少
cpu正常温度是多少?这是大家关心的。但是肉眼很难识别,“金山卫士3.0”可以快速检测。
1.首先下载金山卫士,打开卫士主界面中“重装系统”标签,
2.然后切换到“硬件检测”功能,自动帮你检测当前计算机的硬件设备详细信息以及当前硬件设备当前温度是多少,当您的显卡温度达到危险值,温度数字颜色会变得越来越红。
采纳一下吧,如果不会你直接hi我。
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楼主您好,本人大一……今年国庆的时候买的惠普CQ32,银色机身,只用了整4000!此本完全符合您的所有要求!我敢说以楼主的要求来说,此款的性价比绝对绝对绝对是最高的!!!既省钱又实惠!貌似说的不专业怕您不采纳,所以还是要说说的,尽量简单……
CPU(I3 350的):CPU(也就是处理器)是计算机的核心,其重要性好比大脑对于人一样,因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据,而主板芯片组则更像是心脏,它控制着数据的交换。 CPU的种类决定了操作系统和相应的软件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成,是PC的核心,再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC(个人电脑)。而此款的CPU运算和处理能力很好,基本为主流,所以请放心选择!
内存(2GB):在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件,对于计算机来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存,港台称之为记忆体)。
内存是电脑中的主要部件,它是相对于外存而言的。我们平常使用的程序,如Windows操作系统、打字软件、游戏软件等,一般都是安装在硬盘等外存上的,但仅此是不能使用其功能的,必须把它们调入内存中运行,才能真正使用其功能,我们平时输入一段文字,或玩一个游戏,其实都是在内存中进行的。通常我们把要永久保存的、大量的数据存储在外存上,而把一些临时的或少量的数据和程序放在内存上,当然内存的好坏会直接影响电脑的运行速度。现在2GB的内存就是主流的了,所以您放心,没问题!
硬盘(320GB):硬盘就是一种最为常见的外存储器,它好比是数据的外部仓库一样。电脑除了要有“工作间”,还要有专门存储东西的仓库。硬盘又叫固定盘,由金属材料涂上磁性物质的盘片与盘片读写装置组成。这些盘片与读写装置(驱动器)是密封在一起的。硬盘的尺寸有5.25英寸、3.5英寸和1.8英寸等。有一类硬盘还可以通过并行口连接,作为一种方便移动的硬盘。
硬盘的存储速度比起内存来说要慢,但存储量要大得多,存储容量可用兆(MB)或吉(GB)来表示,1GB=1024MB。目前家用电脑的硬盘的大小有80GB、120GB和320。所以说320GB的绝对也算是主流的了,空间很大!虽然现在有些变态的大型单机游戏会很大,但320GB也一定能吃得消的,可以放很多。何况楼主看起来又是对游戏没太多要求……
显卡(A卡的5470):这个就不敢多讲了,怕您头大……总之,这是一款比较低端的显卡……但是我还是敢保证此款显卡目前来说网游通杀,单机基本也通杀(某些大型游戏要开低分辨率和画面效果才可以)!此卡其实是个高清卡,也就是说看个电影什么方面的都是很完美的!总之,依楼主的条件而言,绝对满足!!!
系统(WIN7旗舰版):也就是说最高版本的,不是32位,而是64位(又讲多了)……总之,旗舰版是最高端的版本!个人感觉只要用习惯了还是要比XP功能多很多的。比如XP只支持DX9,V系统支持DX10,而WIN7却支持DX11并且是向下兼容的……我说的那个DX是个很重要的东西,处理声音和画面的,尤其是对于游戏而言,尤为重要!版本越高,画面越优美流畅……总之,你也就装上就对了,如果实在不习惯!让买电脑的给你装个XP,很容易……WIN7也是主流了,并且大有取缔XP的劲头……
此款电脑的散热也还行,显示频一般(这个别太在意,反正笔记本嘛……以后你会明白的)至于什么转速啦什么的就不多讲了,都比较麻烦难懂……总之你听我的觉得没错,就选择它把,完全符合你的需求。估计等到过年的时候3800就能买到了!买电脑不是要买多贵的,是要买最好的,性价比最高的!你再想吧,这还是惠普的本本!质量第一!惠普是什么品牌?真正的大品牌啊,比联想可是厉害很多的,呵呵……便宜又好的电脑,何必多花个几千买别的呢?总之,楼主你要是不买就太亏了……你叫个懂电脑的人来问问就知道了,在下不会骗你的!
打了这么多字,不管您最终采纳与否,都希望楼主可以买到个称心的电脑!晚上一点了,我要睡觉了,晚安!有什么是你可以联系我!
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1妙招教你老笔记本如何玩爽游戏  笔记本相对于台式机最大优势是轻便便于携带,但是经过两三年使用的笔记本电脑就可能会显得老态龙钟,设备的老化加上占用更多资源的新系统、新软件,使它开始变得启动缓慢,甚至使用过程中不断出现问题。如果我告诉你其实老笔记本是可以升级的,你会怎么想?  目前市面上笔记本电脑大致分为两种,一种是游戏型笔记本,另一种是家用办公型笔记本,由此可以分成两类用户,游戏和办公用户。所以本文针对的也是这两类用户的升级需求所定制,那么首先来聊聊老的游戏型用户如何升级笔记本电脑。升级笔记本电脑的局限性  笔记本电脑的主板和显示卡都是无法更换的,处理器大部分可以更换但是对新手来说更换操作有一定复杂程度,为了避免将电脑拆成零件无法变回原形的情况发生,还是不建议更换笔记本电脑的处理器。笔记本受空间限制升级难度大  而且2010年以后的产品主要控制CPU的功耗,性能上没有质的飞越,在我看来,酷睿i系列一代和第五代在性能上没有什么太大的差别。  笔记本电脑不同于台式机,笔记本电脑的设计并没有太多地考虑设备的升级空间,没有打算让用户大幅度地进行升级,不过,我们能针性的对笔记本电脑性能的瓶颈问题来做升级,通过一些局部的硬件升级让旧电脑焕发出新的活力。如何给来笔记本提升游戏性能?  哪些用户需要提升笔记本游戏性能呢?首先你要知道显卡升级对上网(看网页),上QQ,没有任何影响。主要是高清视频和游戏,如果你要看高清电影,玩游戏的话,而且主要是针对大型3D游戏有提升(类似魔兽世界,使命召唤、荣誉勋章、求生之路、狙击手:幽灵战士2、孤岛危机、孤岛惊魂3、GTA4等)作为一个游戏玩家的你,可以通过外置显卡来提升笔记本电脑的显卡性能。显卡外挂性能提升  在老笔记本电脑上,通常留有Express&Card插槽供用户升级。利用该插槽,安装一个外置显卡,来给电脑的显卡升级,升级显卡可以提升电脑运行游戏的画面质量,不过只能发挥显卡原有性能的50-90%左右。利用Expresscard接口升级显卡EXPRESSCARD接口介绍  费用方面,EXP&GDC外挂设备大概不到300元,显卡则是更加自己实际需要来选择。一般建议购买中低端或者中端二手显卡,提升笔记本性能较大。坦白说购买千元以上的显卡升级的成本高的离谱,不建议做升级,要知道主流的笔记本,的CPU+4G内存+R5-M320显卡2G独立显存才3000出头,如果采用这种方式升级显卡还不如加个几百元就买个新的笔记本电脑。产品:
2游戏笔记本为何需要升级SSD硬盘  笔记本玩游戏还有一块短板,就是机械硬盘。相比台式机,笔记本的5400转在处理碎小文件时更加吃力,加载游戏异常卡顿。所以将普通硬盘替换成硬盘,电脑可以大幅提升电脑响应速度与缩短电脑加载时间,从而提升电脑的运行速度。对游戏的体验方面还是有非常大的帮助的,尤其是中大型游戏效果更加明显。好处一:开机启动快  原因:没有电机加速旋转的过程,内存的原理硬盘的操作,开机速度能不快吗?那些几分钟才进入系统的普通硬盘用户是享受不了10多秒进入系统的快感。好处二:读取延迟小  不用磁头,快速随机读取,读延迟极小。根据相关测试:两台电脑在同样配置的电脑下,搭载固态硬盘的笔记本从开机到出现桌面一共只用了12秒,而搭载传统硬盘的笔记本总共用了31秒,两者的差距可见一斑。好处三:读写入速度快  与其解释固态硬盘为什么写入速度快,那么我们直接用一句话来说明,连续读取速度可达到500MB/s以上,连续写入可以达到300MB/S-500MB/S&是传统硬盘所望尘莫及。好处四:无噪音  因为没有机械马达和风扇,固态硬盘工作时噪音值为0分贝。是普通笔记本硬盘无论怎么样设计都很难解决的难题,所以用固态硬盘的笔记本电脑将会非常之安静。好处五:整体发热量较低  低容量的基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低,如今市面上主流的固态硬盘的发热量在笔记本电脑里面,基本上是忽略不计。这个情况在使用机械硬盘过程中,是很少出现了。好处六:不会发生机械故障  内部不存在任何机械活动部件,不会发生机械故障,也不怕碰撞、冲击、振动。这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用。产品:
3高大上的联想升级服务体系--贵  下面给大家介绍一下专门针对笔记本电脑升级的组合套装,为什么介绍这种升级组合套装呢?是因为笔记本硬盘仓位有限,购买大容量价格昂贵,小容量SSD容量小,所以把笔记本改装成双硬盘系统,就可以鱼和熊掌兼得了。电脑的主硬盘位用SSD,它主要负责系统和程序的运行以及计算任务的处理,就是电脑的C盘,好处是可以充分发挥电脑的性能而且价格便宜,另一个硬盘位用机械硬盘做资料盘,将文件、图片、视频都可以放到这个盘里,这样性能和容量就都有了。专门针对笔记本电脑升级的组合套装有两种:  一种是联想官方推出的超级盘服务,里面包含一个高性能的固态硬盘和一个光驱位改成硬盘位的托架,而且会派专人上门安装,且价格不菲,土豪绝对适用这款升级硬盘升级服务,别的不说价格绝对高大上。联想笔记本固态升级服务  据说超级盘的上门硬件安装费120元、系统安装费120元。联想收的系统安装费是有道理的哦,现在的笔记本电脑和以前不同了,有部分高端电脑都在BIOS里对系统进行了保护,如果你不会修改电脑BIOS的设置,那你根本安装不了操作系统!是不是很坑爹?  不过不用担心,这个时候联想的服务价值就体现出来了,所以那120元的服务费也不是白给的,我相信你也认识到了钱是可以解决很多问题的。对于联想的超级盘就不多做介绍了,因为用它有专人提供服务,解决问题的关键是钱,你根本不用自己动手操作,如果你嫌这个产品没有性价比,别急后面还有一种套装升级的产品,它比联想便宜多了,而且更实用,你自己操作就可以解决所有问题。产品:
4最具性价比的升级解决方案--省连女生都会升级的固态解决方案为何女生都会使用装系统  该方案中,金速自主研发了电脑系统迁移服务,通过一根转接线把原来笔记本系统复制到中,然后将换到主硬盘位既可,这真的是非常方便的操作方式,而且不管你有没有系统安装经验,都可以轻易的操作。而对于需要设置新BIOS则完全不必理会,因为该方法已经很巧妙的绕过了它。系统迁移  还有一个我喜欢的地方是,金速的Turbossd技术固态硬盘,业界采用这种类似的管理软件我在三星的Pro系列和浦科特的M6P,这种高端产品线上有看到过,而且价格不菲,这种软件有两种作用,一个是可以提升硬盘的数据吞吐性能,让固态硬盘的性能可以达到夸张的2007分,被称为是打了鸡血的SSD。它的原理是通过电脑的内存和SSD内部的闪存芯片同时作为缓存使用,每次启动时自动载入最常用的数据,这种技术的优势是在运行大型游戏或者工具软件时,F9&PRO的运行速度会比其它品牌的高性能固态硬盘还要更快。  这个软件的另一个作用就是可以减少SSD固态硬盘的PE次数,延长固态硬盘的使用寿命,比没有配备Turbossd技术的固态硬盘寿命延长2倍左右。从延长寿命的角度来看,还是蛮不错的选择。使用加速软件后的性能  其它的还有两个配件,一个是和联想升级套装提供的一样的光驱托架,就是颜色不一样,联想的升级套装配的是灰白色的托架,金速的托架颜色是土豪金的,这个托架是用来把笔记本电脑改装成双硬盘位的,里面装上硬盘,然后装在光驱的位置就可以了,还有一个转接头是用来给拆下来的光驱用的,这个转接头是联想的升级套装里所没有的,用它接到光驱上,可以把光驱变成一个移动光驱来使用。光驱的不同用法  而且这个升级套装的价格也很亲民,256GB的升级套装是699元,和很多一线品牌256GB的固态硬盘的价格差不多,有这么多配件打包也算是高性价比的选择了。  升级后的效果,电脑基本上10秒左右开机,运行软件也是秒开的级别,我个人强烈推荐。理由是性价比高,对电脑性能提升大。
5金速F9 PRO详细参数
存储容量 接口类型
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  笔记本的硬件升级是小白用户比较关心的问题之一,在买电脑之前我们会琢磨笔记本的性能够不够用,买到机器后又会琢磨如果性能不行怎样才能让它行呢?虽然笔记本的硬件扩展性不如台式机丰富,但是依然可以通过一些基本的硬件升级来提升它的性能。
  各方面都会有提升的升级:固态硬盘
  带来的好处:固态硬盘给笔记本带来的速度提升是各个方面的,它能够缩短各种操作的响应速度,比如开机速度、游戏载入速度、PSD文件打开速度、解压缩大型文件速度等。
  固态硬盘
  原理:这主要是由于固态硬盘采用闪存颗粒存储文件,它的随机读写和持续读写速度都很高,相比机械硬盘有成倍的提升。
  适用机型:除了苹果Mac系列笔记本之外,几乎所有的笔记本都可以自行升级固态硬盘,我们认为所有机械硬盘笔记本都应该升级成固态硬盘,因为它带来的提升太明显。
  注意事项:
  固态硬盘目前有几种规格和接口,需要大家挑选适合自己机器的产品,下面我们来详细讲解。
  M.2:这是目前最新的固态硬盘接口,一般出现在最近两年推出的笔记本中。
  上:2280 下:2242
  M.2硬盘一般有三种外形规格,分别是和2242,三种规格代表了三种长度(80毫米、60毫米和42毫米)。目前主流的笔记本都是2280规格,同时能兼容2242规格,但到具体的型号上,仍然需要大家自行查阅自己笔记本的拆解图或产品说明。
  除了外形规格之外,M.2硬盘还有两种不同通道的版本。一是PCIe通道,另一个是SATA3通道。PCIe通道向下兼容SATA3硬盘,但SATA3通道不兼容PCIe硬盘。
  左:PCIe通道右:SATA通道
  这两种通道的速度有很大差异,PCIe通道的M.2硬盘读速可达2GB/S,写速也可达1GB/S,而SATA3通道的M.2硬盘一般只有400MB/S和200MB/S左右。
  具体选择什么样的M.2硬盘主要看笔记本的兼容性,如果支持PCIe硬盘,优先选择PCIe硬盘,不过如果你刚刚接触固态硬盘,SATA3通道肯定也能满足你。
  SATA:常见的硬盘接口,与2.5英寸机械硬盘通用,近五年的笔记本都配备了这一接口。
  常见固态
  如果你的笔记本不是特别轻薄,那么一般都会有这个接口。它的读、写速度一般在400MB/S、200MB/S左右,虽然不及PCIe硬盘快,但是依然能给笔记本带来很大的性能提升。
  如何安装
  你可以选择使用SATA接口的固态硬盘替换掉机器中原有的2.5英寸机械硬盘,并将机械硬盘改装为移动硬盘或者放到光驱位(如果有的话)。
  容量方面,如果你的预算比较紧张,120GB是最低标准,预算充足的话不设上限,毕竟没人会嫌弃硬盘容量太大。
  同时运行更多程序而不会卡的升级:内存
  带来的好处:内存升级一般不会给整机的性能带来明显提升,但它能够让电脑同时运行更多的任务而不会有卡顿现象。
  原理:应用程序虽然安装在硬盘上,但是当启动应用时,程序实际上是存储到内存中的(这也是为什么有人叫它&运行内存&),越大的内存可以存储越多的程序,同时运行这些程序时就不会有卡顿的现象。
  适用机型:近三年间许多轻薄本都采用板载内存,所以无法升级。不过大多数不那么薄的笔记本都可以自行升级内存。升级前需要查看下自己的机器是否支持升级。
  注意事项:
  所有4GB内存笔记本都应该升级,不过对大多数普通用户来说,升级到8GB或者16GB已经足够,再高就不会有特别明显的感觉。
  上:DDR4 下:DDR3
  目前的笔记本内存主要有三种接口规格,分别是DDR3、DDR3L和DDR4,一块主板只能兼容一种规格的内存,升级前需要查看清楚(使用AIDA64或者鲁大师之类的硬件检测软件都可以检测到),前两者性能差距不大,DDR4虽然性能提升明显,但对整机性能影响不大。
  除了接口规格外,每个规格又有不同频率的版本,对普通用户来说,高频率内存并不会有特别明显的性能提升,所以不必纠结内存的频率,选择合适的内存容量即可。同规格不同频率、不同容量、不同品牌的内存可以混搭,兼容性一般不会有问题。如果真有问题,找卖家更换或者退货即可。推荐2&4GB或者2&8GB DDR3/DDR3L/DDR4这种搭配方法。
  明显缩短计算等待时间的升级:CPU升级
  带来的好处:更快的CPU能够让电脑的计算时间变得更短,比如视频处理、文字处理、图像处理的速度都会有提升。
  处理器
  原理:CPU性能提升一般体现在两个参数:频率和核心数量。频率的提升使CPU可以在同样的时间里做更多的事,核心数量的增加是使CPU在同样的面积中有了更多的计算模块。
  适用机型:搭载Intel第四代处理器(包括第四代)之前的标准电压i5(及以下)处理器的笔记本。
  注意事项:
  从Broadwell开始,Intel所有的移动处理器都采用BGA封装技术直接焊接在主板上,用户无法自行升级。也就是说只有Haswell架构及以前的产品才支持自行升级。
  处理器
  首先在升级之前查看自己的CPU型号,一般来说,以字母M、MQ、QM结尾的可以升级,而以字母Y、U、HQ结尾的CPU不能升级。
  确认能升级之后要查看自己主板的芯片组,一般来说,5系列(HM55/HM57等)芯片组可以支持所有第一代酷睿处理器,6系列(HM65/HM67等)可以支持所有第二代酷睿处理器,以此类推,7系列芯片组支持第三代酷睿处理器,8系列芯片组支持第四代处理器。
  接着根据自己的芯片组支持列表选择合适的CPU,一般推荐一步到位选择同架构四核i7处理器,它带来的性能提升最为明显。
  升级CPU相比升级内存和硬盘复杂得多,动手能力不强朋友还需谨慎。对这个问题感兴趣的话可以查看本站之前发表的文章《繁琐但不困难笔记本升级CPU实战教程》。
  能提升网速但潜在问题较多的升级:无线网卡
  带来的好处:网速更快,但不一定更稳定(兼容性)。
  无线网卡
  原理:早期笔记本的无线网卡一般只支持802.11n/g/a协议,速度一般只有54Mbps或者150Mbps,而目前最新的无线网卡支持速度更快的802.11 ac协议,速度可以达到500Mbps甚至1000Mbps,并且支持2.4GHz和5.0GHz两个频段。
  适用机型:除了某些轻薄本之外,几乎所有的笔记本都支持无线网卡的升级。不过部分笔记本更换无线网卡后可能会出现无法识别、稳定性差、功能缺失(比如蓝牙功能不能用)等问题。
  注意事项:
  Acer 4750G升级7260AC时需要屏蔽针脚才可以正常使用
  虽然理论上无线网卡可以自行升级,但是一般不推荐用户升级,一是它带来的网速提升比较小,不用测试软件很难感觉到;二是自行升级的无线网卡可能与主板不兼容,需要自行屏蔽针脚后才能使用,一些笔记本还有网卡白名单机制,需要刷BIOS才能装新网卡,很麻烦。
  所以我们不建议对老机器的网卡进行升级,感觉网速被网卡拖累了不如试试外置的USB无线网卡。如果是新机可以考虑下。
  其它建议购买时一步到位的硬件:
  除了这四种硬件之外,还有一部分笔记本可以升级显卡、屏幕。没有提到的原因有这样两个:
  1、可升级显卡的笔记本太少了,升级显卡的成本也很高,而且没有靠谱渠道,所以一般不建议升级;
  2、升级笔记本屏幕不如买个外置显示器。
  基于以上考虑,建议大家选购笔记本时锁定这两项配置,免除日后性能不够用的苦恼。
  升级原则:用最小的成本获得最大的提升
  本文总结了笔记本上常见的四种硬件升级方法以及注意事项,并不是说让大家每一项都去升级,而是建议大家根据自己的需求进行升级,比如预算300元,现在电脑特别卡,升级后想变的不卡,那么这300元换个固态硬盘就可以了。
  升级笔记本的原则是以最小的成本获得最大的提升,大家要根据自己的实际使用需求和预算来分配升级什么、不升级什么。我们的建议是优先升级固态硬盘,内存次之,CPU看使用需求和动手能力,无线网卡没必要折腾。
  最后,随着笔记本的集成度日益增强,以后能升级的硬件越来越少,现在能升的朋友,且升且珍惜。建议大家最好还是在购买笔记本时选择合适的硬件,不要再考虑升级的问题。
非常好我支持^.^
不好我反对
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( 发表人:wuzhan )
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笔记本电脑硬件原理概述(080829)
笔记本电脑硬件原理概述qiuml 笔记本电脑概述 膝上型(Laptop)电脑,英文又可以称之为“Notebook”,俗称笔记 本电脑。笔记本电脑是桌面电脑(Desktop)的微缩与延伸产品,也是电脑 使用者对电脑产品更高需求的必然产物。其主要优点:体积小、重量轻、携 带方便,超轻超薄是其的主要发展方向之一,它的性能会越来越高,功能会 更加丰富。 笔记本电脑凭借其便携性的特点,自诞生起,就在PC (Personal Computer)市场上占有一席之地。尽管早期的笔记本电脑“厚度”如砖头, 跟今天的超轻、超薄的“本本”不可同日而语,但它毕竟可以让使用者方便 的抱着走了,使得“移动办公”成为可能,这是桌面电脑无法做到的。 前期的笔记本电脑,由于本地化生产规模较小、生产工艺较为精细等因 素,导致其价格一直高高在上,难以走近普通大众,普及率较桌面电脑并不 是很高。随着IT技术的不断发展,英特尔(Intel)公司在2003年推出第一代 “迅驰”平台,其由855芯片组、Banias为核心的Pentium M处理器和Intel Pro/Wireless 2100 Mini无线模块三个部分组成,打破了计算机传统有线网络 的束缚,实现了“无线”上网,使得笔记本电脑实现了真正意义上的移动办 公,彻底摆脱了固定办公桌面的束缚,开创了一个新的时代。不仅如此,其 之前推出的SpeedStep系统节能技术,可以聪明地调节计算机系统CPU的工 作电压和频率,使得笔记本电脑电池的续航时间在原有基础上得以延长,使 用者可以更好的享受移动办公的乐趣。此外,伴随PC业界的竞争逐渐加剧, 从2004年跨入2005年间,笔记本电脑的价格可谓一落千丈,机器的性能却越 来越高,其已不再是身份和地位的象征,它更是一个工具,帮助我们从纷繁 的事务中解脱出来。不久的将来,拥有一台属于自己的“本本”,必定就像 如今购买手机这么简单、便捷。 为了加深各位对笔记本电脑的初步认识,我们可以将笔记本电脑的特 点和桌面电脑做一个简单的对比。下面将分别从电脑主机的主板和显示模 块做个比较。本节关键点,即为了实现笔记本电脑的便携性,就必须要做 到在不影响机器性能的前提下,采用有别于桌面电脑的体积较小的功能模 块。 主板桌面电脑的主机通常要由一块主 板和若干功能扩展板卡构成。主板可 以由包含系统平台的芯片组和4-8个标 准插槽,即所谓的功能扩展槽。这些 插槽可分别接入本地网卡、声效卡和 显示卡等,以满足不同的应用环境下 的系统需求。此外,还需要一个专门 的机箱电源,为主板提供3.3V、5V和 12V等直流电压。由于不受空间体积的 限制,主板上的电子元件体积较笔记 本电脑大,布局也相对稀疏。 笔记本电脑则是采用“All-InOne” 的单一主板结构设计理念, 整机通常包含一块主板和相应的接口 设备,如内Z键盘、光驱等。主板上 除了系统芯片组平台外,还集成了显 示卡、声效卡,本地网卡等各功能模 块;由于板上的元器件安装密度很高, 为减少发热量,集成电路芯片一般都 采用低功耗的CMOS芯片。此外,主 板还集成了系统芯片工作的电压产生 和管理的电源模块,其负责整个系统 工作电压的产生及系统电池的充放电 控制。 小知识:什么是计算机主板?主板的英文名字叫做:“Mother Board”,简称M/B。与此相对应, 部分笔记本电脑机型为了满足外Z功能模块的布局,会通过排线或转接口 转接相应的功能小板,英文名称:“Daughter Board”,简称D/B。我们 通常会以此功能小板的包含的主要功能为此小板命名,如果此功能小板上 主要包含USB接口,我们就可以称这块小板为:“USB板”。主板是计算机 主机中最大的一块线路板,它包含了整个系统芯片组平台,是整个计算机 的中枢,所有内Z部件及外围设备都是通过它与主机处理器(Central Process Unit,简称CPU)连接在一起,然后由处理器发出相应的操作指令 来执行相应的操作。主板芯片组平台的优劣,和CPU一样,决定了整个计 算机系统的档次,计算机的整体运行速度和稳定性在相当程度上取决于主 板的性能;如下图所示是典型的笔记本电脑主板视图: 为了配合不同笔记本电 脑整体机构设计的需要,不 同机型电脑主机的主板通常 会有不同的外形,有别于桌 面电脑的主板通用性,这也 给DIY爱好者攒机造成相当 的困难! 显示模块桌面电脑需要将主机的视频信号 通过VGA(Video Graphics Array) 模拟信号端口输出到外接的CRT (Cathode Ray Tube )显示设备, 整个显示系统也会因此显得厚重。近 期桌面电脑制造商为了满足电脑用户 对显示设备的进一步需求,亦逐步推 出了基于传统VGA接口界面的液晶显 示屏,使得视频显示画面得以改善。 笔记本电脑采用的是基于LVDS (Low Voltage Differential Signal) 数字视频传输界面的液晶显示屏模组 (Liquid Crystal Display,简称 LCD)。该视频界面具有工作电压低、 差分信号抗干扰能力强和数据传输带 宽高等VGA接口无法比拟的特点。 此外,LCD显示面板具有体积小、驱 动电压低、功耗小的特点;其自身不 发光的被动显示方式,使人的眼睛观 看不易产生疲劳,有利于人眼的健康 保护。同时,主板还预留VGA视屏 输出端口,以保证在有同屏外接显示 需求时的视屏输出。 小知识:什么是LCD屏 ? LCD屏,即液晶显示屏。液晶得名于其物理特性,大多数液晶分子都是 以液态方式存在的有机化合物。一般可分为单色与彩色液晶显示屏两种, 单色的LCD屏已经退出笔记本电脑市场,而彩色的LCD屏仍在持续发展。 屏的每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动,正如 传统的阴极射线管显示器一样,红、绿、蓝三色液晶混合,形成一个象素 (图元)。控制红、绿、蓝三个色点的电压,让不同浓度的三色混合,就 形成所需的各种颜色。目前笔记本电脑主流LCD屏为薄膜晶体管(Thin Film Transistor,简称TFT)显示屏,也就是被很多人俗称的真彩液晶显示屏。 LCD屏具有平、薄、轻的特点,并且容易实现大面积显示的要求,因此特 别适合用于做笔记本电脑的显示器。LCD屏同时还拥有许多传统的CRT显示 技术所不具备的优势,能够提供更加清晰的画面显示,而且屏幕无闪烁, 能够有效降低长时间注视屏幕所产生的视觉疲劳。 此外,笔记本和桌面电脑除了上述主要部件差异外,其硬盘、光驱和 CPU散热模组等相关部件较桌面电脑部件尺寸会小很多。为了进一步压缩 主机空间,内Z功能部件通常和主板直接相连。 总结: 以上我们针对笔记本电脑发展及其与桌面电脑的特点做了个简单的介 绍,各位如果欲了解更多笔记本电脑产品特点相关信息,建议登陆相关搜 索引擎网站,输入相关功能信息的关键字符即可,如百度搜索: http://www.baidu.com。 随着笔记本电脑的日益普及,越来越多对笔记本硬件感兴趣的朋友并不 满足于电脑的日常应用和简单维护,但苦于笔记本硬件技术相关的资料匮乏, 只能扮演简单的DIY(Do It Yourself)的角色,他们升级了所有能升级的硬 件,从MMC2(Mobile Module Connector 2)接口的Intel奔腾2代的CPU升 级到奔腾3,已经不再是新闻;而自己为电脑主机扩展USB端口也不是什么新 鲜事;为无蓝牙功能的机器打造内Z的蓝牙模块也一直在论坛上看到……可 是各位知道不知道,为什么笔记本电脑主板只需要外接适配器的单一供电源, 就能够实现系统的正常开机运行了呢?难道笔记本电脑主板芯片都是工作在 同一个工作电压下?如果不是,那它们又是如何实现芯片工作电压的分配与 管理的呢?系统电池又是如何实现对主板供电的?电池究竟什么时候该充电? 各位千万别急,我们会在后续的内容为大家道来…… 在学习笔记本电脑硬件知识之前,我们首先还是揭开”本本“的神秘面 纱吧,同时也会对构成笔记本电脑的主要部件用途、规格做个简要的介绍, 俗话说的好:“磨刀不误砍柴工”么!呵呵……切入正题,下图是我们去掉 主机上盖和LCD屏框机器视图,让我们了解一下机器内部都有一些什么东东 组成?
下图所示,是针对上述视图机型的完全拆解后的部件排列位图,可以看 到一台完整的笔记本电脑机器,其实是由若干部件设备组合而成,不同的部 件设备厂商、不同的功能模块,最终通过主板这个平台组合成我们能够看到 的笔记本电脑的模样,呵呵,“人不可貌相”呀。笔记本电脑拆卸和安装本 身也是一门学问,需要适合的拆装工具和一定的实践技巧,如果您从未在专 业人士指导下操作过,建议不要轻易尝试。笔记本电脑部件设备的安装,相 对于桌面电脑要精密的多,其部件结构亦较脆弱,很容易在不恰当的拆装过 程当中造成无法挽回的损坏;关于笔记本电脑的拆装作业指导,限于本书篇 幅,这里将不做说明,有需要的朋友可以通过PC硬件提供商等相关渠道寻 求技术支持信息。
1.硬盘介绍: 硬盘全称为,硬盘驱动器(Hard Disk Drive,简称HDD),其作为电脑 主机的核心存储设备,肩负着硬件操作系统、用户资料等数据的存储提供物 理空间。笔记本和桌面电脑硬盘,从产品结构和工作原理上来看,并没有本 质上的区别,笔记本硬盘通过相应的硬盘转接口转接后,亦可使用在桌面电 脑平台上;考虑到笔记本电脑便携性和移动性的需要,其硬盘必须在体积、 稳定性、功耗上达到很高的要求,而且防震性能要好,部分电脑硬件厂商还 专为主机硬盘设计了震动保护系统,在主机遇到震动时硬盘能够暂时停止运 转,以便保护硬盘不受损坏。目前笔记本硬盘标准产品的盘片直径有2.5和1.8英寸两种,前者是当今笔 记本电脑的主流产品,盘体厚度通常为9.5mm,远低于3.5英寸的桌面电脑 硬盘;从硬盘接口的传输界面上区分,通常又可以分为:IDE (Integrated Drive Electronics)和SATA (Serial ATA)传输界面两种;2.5英寸IDE界面 硬盘工作电压为5V,采用16位并行数据的传输方式;SATA 界面硬盘工作电 压为5V和3.3V,以其串行数据传输抗干扰能力强、针脚数少和支持热插拔等 特点,已逐步取代IDE接口硬盘,成为市场主流产品 。1.8英寸的硬盘主要应 用在某些超轻、超薄的机型上,其接口信号本身兼容2.5英寸的硬盘,接口界 面亦分为IDE和SATA两种型号,盘体工作电压通常为3.3V。 主要性能参数: ◆ 转速:目前笔记本硬盘转速有4200r/min、 5400r/min和7200r/min等几 种,市场主流产品硬盘转速为5400r/min;由于受到笔记本主机空间狭小、 采用高速电机必然会带来更大的功率功耗和发热量等因素影响,其转速较桌 面电脑硬盘10000r/min的转速还有一定的差距。 ◆ 容量:硬盘产业界较早推出的20GB~40GB容量空间,近期60GB ~ 120GB甚至更大容量空间;硬盘容量大小是定位硬盘档次高低最重要的指标 之一。 ◆ 缓存:为了平衡硬盘内部与主机数据传输的延迟,需要将读取过的数据暂 时保存在其缓冲区域中,如果主机再次需要时,可直接从缓冲区域区提取, 加快读写速度;缓存(Cache)作为硬盘性能一项重要指标,其容量的大小, 一定程度上影响着硬盘性能的发挥。目前最常见硬盘缓存容量为8MB。 ◆ 速率: 笔记本电脑目前IDE(Ultra ATA-100 )接口界面的并行硬盘数据 传输速率理论上可以达到100MB/Sec;SATA-1(SATA 1.0标准)接口界面 的串口硬盘传输速率理论上可达到150MB/Sec;SATA-2(SATA 2.0标准) 传输速率为300MB/Sec。 典型产品型号外观: 2.光驱介绍: 光驱全称为,光学驱动器(Optical Disk Drive,简称ODD),其作 为主机读写光盘介质信息的“转换器”,负责将各类光学存储信息转换成 计算机系统能够识别的电信号。笔记本电脑专用光驱,主要包括: CD-ROM、DVD-ROM、Combo、 DVD-RW、DVD+RW、DVD+_RW、 DVD-Dual和DVD-Super Multi(即通常所说的Rambo)等光驱型号。 引用“CD-ROM光驱:又称为致密盘只读存储器,是一种只读的光存储 介质。它是利用原本用于音频CD的CD-DA(Digital Audio)格式发展起 来的。 DVD光驱:是一种可以读取DVD碟片的光驱,除了兼容DVD-ROM, DVD-VIDEO,DVD-R,CD-ROM等常见的格式外,对于CD-R/RW, CD-I,VIDEO-CD,CD-G等都要能很好的支持。 COMBO光驱:“康宝”光驱是人们对COMBO光驱的俗称。而COMBO 光驱是一种集合了CD刻录、CD-ROM和DVD-ROM为一体的多功能光存 储产品。 刻录光驱:包括了CD-R、CD-RW和DVD刻录机等,其中DVD刻录机又 分DVD+R、DVD-R、DVD+RW、DVD-RW(W代表可反复擦写)和 DVD-RAM。刻录机的外观和普通光驱差不多,只是其前Z面板上通常都 清楚地标识着写入、复写和读取三种速度。” 2.光驱介绍: 笔记本电脑较桌面电脑光驱来讲,通常会省略左右声道和音量调节相关 音频接口信号。由于笔记本光驱的面板外形、接口尺寸标准通常不统一,在 做光驱替换时需要考虑待替换光驱的面板、光驱的固定支架与主机是否匹配 等因素。 从光驱传输接口界面来看,目前市场主流产品仍然采用传统的IDE界面 16位的并行数据传输方式,设备工作电压为5V,兼容于IDE界面的硬盘接口 信号;部分轻薄型的笔记本,为了进一步减小主机尺寸,可能会采用外Z光 驱方式,目前笔记本外Z光驱一般是通过USB接口作为设备接口界面和主机 相连接。目前吸入式盘(Slot)较传统托(Tray)光驱接口界面一样,但其 不支持直径为8厘米小尺寸光盘的读取。 主要行能参数:传输速率:光驱的数据传输率是指每秒钟之内光驱能读取的数据流的大小。 在CD-ROM的规范当中,通常会以150KB/sec的传输速率为基准速率,称之 为1X,即所谓1倍速;在DVD-ROM的规范当中1X=1350KB/sec的数据传输 速率。光驱数据传输的倍速,从理论讲是越高越好,意味着光驱的存取速度 相对来说就会越快,但同时也要考虑读盘噪音、功率消耗和读盘误码等负面 因素。CD各种倍速的传输速率: 1x(1倍速)基本传输速率为150KB/sec 4x(4倍速)基本传输速率为600KB/sec 8x(8倍速)基本传输速率为1200KB/sec ……依次类推 注意:只有在高速光驱(24速以上CD-ROM)才能读出CD-RW光盘的数据 DVD各种倍速的传输速率: 1x:(1倍速)基本传输速率为1350KB/sec 4x:(4倍速)基本传输速率为5400KB/sec 8x:(8倍速)基本传输速率为10800KB/sec ……依次类推 主要性能参数: 缓存:缓存是集成在光驱控制器上的数据缓冲区,以RAM(Random Access Memory)形式存在的物理存储器,主要用于存放系统读出的临时 数据,与高速缓冲存储器能提高系统的速度原理相似,硬盘驱动器上也有 类似的数据缓冲区。缓存能有效地减少光驱读光盘的次数,提高数据传输 速率。它的容量大小直接影响光驱的数据读取的速度。目前笔记本光驱常 见缓存容量有2MB、8MB。 3.LCD模组介绍 LCD屏、高压板(Inverter)和屏线是构成LCD模组的三个功能性部件。 LCD屏作为笔记本电脑的主机的视频显示模组最重要的部件,之前章节已有 初略介绍,这里将对其种类和主要功能参数作一介绍。屏线则是担负着将主 板的电压、视屏信号分别输送到高压板和LCD屏任务。实际上,高压板就是 一个开关电源,只不过相对于普通的开关电源来说,它少了后级的整流滤波 部分,而侧重于高频高压的变换。它将主板上的低压直流电压(电压值通常 为十几伏,或是5伏),通过开关斩波变为高频交变电流,然后通过高频变 压器升压,以达到点亮LCD屏内部灯管的电压需求。关于LCD模组具体工作 模块原理,后续章节将会详细介绍。 下图为典型高压板视图: LCD种类:当前笔记本电脑标准的XGA (Extended Graphics Array) 液晶屏多采用的分辨率(显示屏长宽比例为4:3),其面板尺寸 可以为8.9~15英寸,算得上真正的主流产品。早期分辨率为640x480的 VGA(Video Graphics Array)和分辨为800x600的SVGA(Super Video Graphics Array)LCD屏基本上已退出笔记本电脑市场。此外, 有些机型可能会配Z面板尺寸更大、分辨率更高的高端LCD屏,譬如,分 辨率为的SXGA(Super Extended Graphics Array)和分辨 率为的UXGA(Ultra Extended Graphics Array)的液晶屏 等等。如此高的分辨率,会让视屏显示画面更细腻、逼真,当然,如果在 面板尺寸不是很大LCD屏,采用如此高的分辨率,会使得系统显示画面图 标很小。同时高分辨率LCD屏,由于对制造工艺要求较高,价格也是比较 昂贵,目前只有少部分高端机型配备了这些类型的LCD屏。 下图为各类液晶屏型号的参数表:
LCD屏主要性能参数: LCD尺寸:从笔记本电脑液晶屏的尺寸(液晶屏面板的对角线长度尺寸)上分, 目前最主流的产品有12.1、13.1、14.1和15.4英寸的宽屏,以及最常见的14.1 英寸的普通液晶显示屏。 显示分辨率:分辨率即指LCD屏的最小显示单元组成的有效显示点数,通常由 若干物理像素组成,例如标称分辨率为1024 × 768 的LCD屏,就是指在该 LCD面板的横向上划分了1024×3(一个显示单元有水平方向排列的R、G、B 三个像素构成,以便搭配不同的颜色深度)个像素,竖向上划分了 768 个像 素;LCD屏标称分辨率往往也是视屏画面显示的最佳显示分辨率设Z。同时根 据标称分辨率,我们还能得出该型号LCD屏的长宽显示比例为:3 的规格,其他型号的液晶屏的算法依此类推即可。 像素点距: 由上面的分辨率定义的相关知识,我们还可以进一步算出液晶显示屏实 际物理像素的点距。点距即指实际像素的物理间距,和可视面积、最大分 辨率有直接的对应关系,是很容易直接通过计算得出的,以14.1英寸的液 晶显示屏为例,此液晶显示屏的可视面积一般为285.7mm×214.3mm(可 以通过LCD屏尺寸和面板可视长宽比例4:3得出)。由此,我们可以很容易 的计算出此液晶显示屏的点距是285.7/1024或者214.3/768等于0.279mm。 同理,我们也可以在得知某液晶显示屏的像素点距和最大分辨率的情况下 算出该液晶显示器的最大可视面积来。 LCD亮度:LCD的画面亮度是以平方烛光(cd/O)或nits为测量单位,即流 明(LM),它表示单位时间辐射光能量的多少。笔记本电脑液晶屏的显示亮 度一般在150~200nits左右。为了满足部分用户对普通LCD屏光线偏暗的不 足,LCD屏厂商亦推出了所谓高亮绚丽屏,部分采用的是提高LCD面板的 光通过率做法,使得显示屏表面好比装了一层玻璃,增强了光线的反射, 而且还提高了屏幕的色彩对比度及饱和度,其LCD屏的亮度通常会大于 200nits。 典型产品型号外观: 内Z无线网卡介绍: 无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它利用射频 (RF)技术,取代旧式的双绞铜线构成局域网络,提供传统有线局域网的 所有功能,网络所需的基础设施不需再埋在地下或隐藏在墙里,也能够随 需移动或变化。使得无线局域网络能利用简单的存取构架让用户透过它, 达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。笔记本内Z无线网卡的作 用、功能跟普通网卡一样,就是用来连接到局域网络环境,是实现“无线 上网”方式之一。 WLAN (Wireless Local Area Net)是20世纪90年代 计算机与无线通信技术相结合的产物,它使用无线信道来接入网络,为通 信的移动化,个人化和多媒体应用提供了潜在的手段,并成为宽带接入的 有效手段之一。为了让WLAN技术能够被广为接受和使用,确保各厂商生 产的设备都能具有兼容性与稳定性,标准的建立是必不可少的。 内Z无线网卡介绍: WLAN标准由IEEE(电机电子工程师协会)制定,最早在1997年推出 的IEEE 802.11规格标准,在1999年9月又推出了IEEE 802.11a和IEEE 802.11b。相比而言,802.11a要比802.11b更具有速度优势,但由于成 本问题制约了其发展,因此其并没有得到广泛的推广。802.11b曾经为无 线网络的主流标准,但802.11b仍存在传输速度较慢的问题,802.11g应 运而生。 早期的无线规格制定了在射频频段2.4GHz上的运用,并且提供了 1Mbps、2Mbps和许多基础信号传输方式与服务的传输速率规格。IEEE 802.11a和IEEE 802.11b标准则分别为5.8GHz和2.4GHz频段做定义。这 两组新的标准也定义了IEEE 802.11a中5Mbps、11Mbps到54Mbps速率 的新物理层。 内Z无线网卡介绍:802.11g是802.11b的后继者,其同样使用2.4GHz频段,802.11b使用 了CCK(补码键控调制),而802.11g则使用和802.11a相同的OFDM (正交频分复用调制)技术,使其传输速率最大可以为802.11b的5倍,也 就是54Mbps。 802.11g和802.11b两种标准可以相互兼容使用,但在使用 时仍需注意,802.11g的设备在802.11b的网络环境下使用只能使用 802.11b标准,其数据数率最高只能达到11Mbps。 此外,在即将推出的IEEE 802.11n标准中,计划将WLAN的传输速率 从802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,目前理论最高速率 可达320Mbps,成为802.11b、802.11a、802.11g之后的另一场重头戏。 和以往地802.11标准不同,802.11n协议为双频工作模式(包含2.4GHz和 5GHz两个工作频段)。这样802.11n保障了与以往的802.11a、 b、 g标 准兼容性。 从802.11b过渡到802.11g,只不过是一次升级行为,而从802.11g发 展到802.11n,则是一个换代问题,这注定802.11n无线标准将会被业界关 注。一直以来,由于数据传输率低、不稳定,以及传输范围小等种种问题, 以802.11g为主的无线办公环境始终未得到普及式推广。802.11n标准的出 现,将会让当前比较尴尬的无线办公得到解脱。
两种不同接口界面的无线网卡 内Z键盘介绍 键盘按照代码转换方式可以分为编码式和非编码式两种。编码式键盘 是通过数字电路直接产生对应于按键的ASCII码,这种方式目前很少使用。 非编码式键盘将按键排列成矩阵的形式,由硬件或软件随时对矩阵进行扫 描,一旦某一或组合键被按下,该键的行列信息即被转换为位Z码并送入 主板的控制芯片,再由键盘驱动程序查表,从而得到按键的ASCII码,最后 送入内存中的键盘缓冲区供主机分析执行。笔记本电脑键盘按键信息控制 模块通常和其电源管理模块整合成一个功能芯片,我们可以称之为嵌入式 控制器(Embedded Controller,简称EC),后续章节将会较详细介绍。 非编码式键盘由于其结构简单、按键重定义方便而成为最常采用的键盘类 型,也因此应运而生多姿多彩的多媒体键盘,为了实现键盘或电脑主机上 的某些快捷按钮定义的功能,还需要PC硬件商事先在EC BIOS或相应的快 捷键驱动程序里定义好相应按键功能 。此外,由于此类键盘不需要单独的 控制芯片,键盘本身可以省略控制线路,可以做的很轻薄。目前笔记本电 脑内Z键盘几乎都是采用非编码键盘编码方式。 内Z键盘介绍 非编码式矩阵键盘接口通常由若干根输入、输出按键信号侦测脚组成, 笔记本电内Z键盘接口通常由8根输入和16根输出,共计24根信号侦测脚组 成。内Z键盘实际上就是一个矩阵开关,通常由八十几个键盘按键组成,当 我们按下某个键盘按键时,就相当于将键盘接口的某两根输入、输出信号脚 进行短接,主板键盘控制芯片依此得出键盘的输入信息。有兴趣的各位可以 取下机器内Z键盘,直接短接主板键盘接口的某两个PIN脚,同样可以实现 键盘字符的输入。 当然,非编码式矩阵键盘也有其局限性,如果同时按下三个或以上键盘 按键时,有可能会导致所谓的“键位冲突”的问题,即同时按下若干按键时, 主机可能只能实现部分按键的输入,喜欢打游戏的朋友在自定义组合按键的 时候可能会有体会。关于内Z键盘键位冲突问题具体原因,限于本文篇幅, 不再详细说明,有兴趣的各位可以通过网络等资源获取相关资讯。
典型笔记本电脑内Z键盘 电源适配器介绍: 电源适配器(Adapter)主要为便携式电子、电器设备供电电源变换设 备,一般由外壳、电源变压器和整流电路组成,按其输出类型可分为交流输 出型和直流输出型;在电源适配器上通常都会有一个铭牌,上面标示着输入 电压、电流的范围和输出电压、电流值等性能指标。多数笔记本电脑的电源 适配器可以满足100~240V(频率:50~60Hz)交流市电输入,15 ~20V 直流电压输出,输出的电流大小也因机器的最大功率设计消耗不同而不同, 通常可以在2~5A之间,甚至更高。适配器的输出功率算法很简单,就是其 输出直流电压和电流值的乘积,我们可以得出性能参数为20V、5A输出的电 源适配器的额定功率为100W。下图为适配器内部模块剖析图,各位可以对 其内部构造可见一斑。注意:适配器厂商出于对使用者人身及其他安全之考 虑,通常不会给用户提供拆卸界面,不允许私自拆装! 电源适配器介绍: 电源适配器通常不能通用,主要有三个方面因素导致:首先,各个PC厂 商机型设计额定外接工作电压值可能不相同,相应的适配器输出电压值也不 相同,有些是16V电压输出,或者其他大部分机型的19V电压输出等,如果 将较高电压输出的适配器使用在较低电压设计的笔记本电脑上,可能会导致 PC主机的元器件烧毁。其次,不同的笔记本电脑设计的最大功率消耗通常 不相同,所以需要的适配器的电流输出大小也不相同,小功率机器需要的电 流较小,大功率机器则较大,笔记本电源适配器不仅担负着为主机系统提供 电源能量的重任,而且也在系统电池需要充电时为其提供充电电源能量,所 以,如果适配器输出功率小于机器消耗最大功率的话,则有可能导致系统无 法正常开机加电、或系统电池正常充电等故障。再次,不同机型的笔记本电 脑主机电源供电接口形状可能也不相同,最常见的有2脚,即电压和接地脚。 此外,还有不同PIN脚数的,如4脚的电源口,除了电压和接地脚,另外两 PIN是用来加强电源接触的可靠性,或者为主板系统提供外接电源适配器功 率等身份(ID)信息,以便系统自动调节自身功率消耗。不同的电源口,分 别如下图所示: 电源适配器介绍:正因为如此,目前还没有能通用于所有笔记本电脑的电源适配器。在做 电脑故障诊断的时候,我们可以通过专用的电源供电设备,调节适合的电压、 电流输出,来为主机供电。后续章节亦会有介绍。 典型笔记本电脑电源适配器 系统电池介绍 电池作为笔记本电脑实现移动办公的主要支持部件之一,它的作用各位 应该已经非常清楚,其能够在没有外接适配器供电的情况下,为系统提供供 电电源。电池本身就好比一个存储能量的池子,在有外接适配器电源对其充 电的时候,电能就会被转换为化学能量存储起来,直到充满为止;在没有外 接电源且需要提供电源的时候,再将先前存储的化学能量转换为电能来对主 机系统提供工作电源。 笔记本电池的发展从镍镉(Ni-Cd)、镍氢(Ni-MH)到现在最主流的 锂离子(Li-ion)及未来可以预见的燃料电池,经历了几代的发展,无论其 体积、容量和安全性都发生了很大的变化。 最早的笔记本电脑电池电芯几乎都采用镍镉材料,由于当时电池技术不 够先进,因此镍镉电池有了很多令人头疼的缺点,如:体积大、份量重、容 量小、寿命短、有记忆效应等因素,目前镍镉电池基本上已经被淘汰。 系统电池介绍 接下来笔记本电脑开始采用镍氢电池,这种电池具有较好的性价比和较 大的功率输出,同时镍氢也是一种较为环保的电池材料,易于回收再利用, 对环境的造成的负面因素也较小。不过与锂离子电池相比,有充电时间长、 重量较重、容量较小等缺点。此外,还有一定的记忆效应,通常认为需要 使用者必须用尽电池电量后才能进行充电动作。 镍氢电池很快被锂离子电池替代。锂离子电池具有体积小、重量轻、自 放电率低、无记忆效应、储能密度大和可随时充电并且持续放电时间长等 优点,目前笔记本电脑普遍采用这种材料电池。尽管如此,锂离子电池在 使用一段时间后,仍然会有电池容量降低、供电时间变短的情况,通常认 为是由于电池正负极材料活性的钝化及在电池充放电过程中,出现的化学 反应而生成的其他化合物。锂离子电池的使用寿命也受电池的使用时间和 充放电次数的限制。由此看来,目前PC业界还没有十全十美的笔记本电池。 系统电池主要参数: 电池电芯数:打开笔记本电脑电池的外壳,我们可以一睹电池内部的“庐山 真面目”,其通常由若干圆柱型电池芯串并联后组成的供电电芯组。电池电 芯很像我们常见到的5号干电池;电芯本身输出电压、容量的大小和电芯数 量的多少,将直接影响笔记本电池的输出电压高低与容量大小。除此之外, 我们还能看到电池的相关控制电路模块,后续章节将会较详细介绍。下图为 典型型号电池的剖析图,供各位参考。 注意:电池厂商出于对使用者人身及其他安全之考虑,通常不会给用户提供 拆卸界面,非专业维修人员不允许拆装! 系统电池主要参数:输出电压/电流:常见的笔记本电池电压输出范围在10~18V之间。若以锂离 子电池为例,一节锂离子电池电芯的电压为3.6V左右,为了达到笔记本主机 工作所需要的电压,通常采用电芯串联的方式,如果电池额定电压是10V左右, 可以采用3节电芯串联的方式。同理,为了满足系统电池电流的输出规格,可 以采用电池电芯并联的方式来满足。其他规格的电池组成方式,以此类推即 可。电池容量:电池容量作为同类电池性能参数最重要的性能指标之一,通常以 放电的能力,即毫安小时(mAh)来衡量。如标称4800mAh等,数值越大, 电池的容量就越大。电池标称容量的大小直接关系到笔记本电脑的使用时间, 但也不能一概而论,电池的续航时间还与笔记本的硬件配Z及使用环境有很 大关系。笔记本锂离子电池,通常采用3组电芯并联的方式,来提高电池容量, 通常可以达到mAh。 CPU介绍 CPU是中央处理器(Central Processing Unit)的英文缩写,它是计算 机中系统最重要的部件之一,是计算机技术的核心。如果把计算机比作人, 那么CPU就是人的大脑,主要功能是对系统操作指令进行算术和逻辑运算。 其内部结构大致可以分为控制单元、算术逻辑单元和存储单元等若干功能模 块。按照处理信息的字长可以分为:八位微处理器、十六位微处理器、三十 二位微处理器以及六十四位微处理器等等。 CPU介绍: CPU的发展非常迅速,1978年 Intel从真正意义上的16位8086 CPU发 展到2006年底推出的64位酷睿双核2代(代号Merom)移动CPU,只用了 不到三十年的时间。期间CPU的性能、制造工艺发生了翻天覆地的变化, 随着CPU的不断更新换代,其总体是朝着集成化程度越来越高、标称工作 电压越来越低、工作频率越来越高及数据处理能力越来越强等发展趋势。 Intel凭借其强大的研发能力,目前在PC中央处理器及芯片组产业上成 为名副其实的巨头,能与之一争高低的只有AMD,而全美达(Transmeta) 避开了在处理器性能技术上的不足,在功耗上下功夫,2004年初推出了功 耗极低的Efficeon系列处理器,使得移动处理器领域形成了三足鼎立之势, 近来Intel为了应对AMD 64位双核CPU技术的挑战,也开发了属于自己的 双核CPU,而不是之前的一味追求高CPU的工作频率做法,个人电脑市场 CPU产业竞争有愈演愈烈之势,这是电脑爱好者所乐见的,因为可以体验 到更好、更新的IT产品了。 CPU介绍 早期的笔记本和桌面电脑采用相同制程的CPU,但随着CPU主频和集成 度的提高,普通桌面电脑CPU的较高发热量已不再适合在笔记本电脑主机 较小的散热空间内使用。此外,依赖于电池供电的笔记本电脑如果采用高 功率消耗的桌面CPU会使的电池的续航时间变得很短,所以开始出现专门 为笔记本设计的移动(Mobile)CPU,它除了追求卓越的性能以外,也要 求其具有低发热量和低耗功耗的特点。制造工艺往往比同时代的桌面CPU 更加先进,Mobile CPU中会集成桌面电脑CPU中不具备的电源管理模块, 移动CPU价格通常较桌面电脑高很多。 CPU主要参数:处理器主频:主频也叫时钟频率,单位是MHz,主要用来表示CPU的运算速 度。CPU的主频由外频和倍频来确定,两者的乘积就是主频。CPU的主频与 外频之间存在着一个比值关系,这个比值就是倍频系数,简称倍频。倍频可 以为1.5~23范围之间,甚至更高,以0.5为一个间隔单位。外频和倍频其中 任何一项提高,都可以使CPU的主频上升。由于主频并不直接代表运算速度, 所以在特定的情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现 象,因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能 。前端总线频率:前端总线(Front Side Bus,简称FSB)频率也即CPU的外部 时钟频率,它是CPU和北桥之间数据总线传输时钟频率。前端总线频率越高, 就意味着单位时间内传输的数据量也就越大。目前常见笔记本电脑CPU的前 端总线频率范围在400MHz~800MHz之间。 CPU主要参数: 内部缓存(L1 Cache):封闭在CPU芯片内部的高速缓存,用于暂时存 储CPU运算时的部分指令和数据,存取速度与CPU主频一致。高速缓冲存 储器均由静态RAM组成,结构较复杂,一般L1缓存的容量通常在32~ 256KB之间 。L1缓存越大,CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间 交换数据的次数就越少,相对CPU的运算速度可以提高。 外部缓存(L2 Cache):CPU二级高速缓存,分内部和外部两种模块。 内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频 的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,目前笔 记本电脑Intel CPU的L2缓存容量一般在1MB~4MB之间。同时代AMD的 CPU L2缓存容量相对较小。 地址总线宽度:地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间,简单 地说就是CPU到底能够使用多大容量的内存。当前32位地址总线的CPU理 论上可以访问4GB的存储空间,同时具备64位数据位宽的传输能力。 CPU主要参数: 封装形式:传统意义上的封装形式对于芯片仅仅是一个外壳,是机械结构 性的保护,现阶段芯片的封装除了结构特性外,还包含了散热机制,并成 为了电性能上芯片与主板连接的平台。CPU封装的意义在于最大限度的发 挥它的最佳性能和提供一个与主板的连接平台,是实现笔记本专用CPU体 积小、散热快、功耗低等各项特性的保证。一般而言,移动处理器采用的 封装形式取决于各个时代CPU的工艺技术和成本等因素,封装技术对于笔 记本电脑CPU而言,是一种很重要的技术体现。 CPU主要参数: 下面列举几种常见的移动处理器封装形式,以表格的方式Pentium及 Pentium-MMX:TCP、MMC1。 Pentium II:MMC1、MMC2、BGA-1、μPGA-1、Mini-cartridge。 Pentium III:MMC2,BGA-2、μPGA-2。 Pentium III-M,Pentium IV-M,Pentium-M:Micro-FCPGA、MicroFCBGA。 通过对CPU封装的分析可以看到,早期TCP封装的CPU是焊接在主板上的, 因此不可升级;MMC1、MMC2、Mini-cartridge封装的CPU从理论上来 说是可更换的;BGA(包括BGA-1和BGA-2)、Micro-FCBGA封装的 CPU由于是直接焊接在主板上,因此个人用户无法升级;μPGA(包括 μPGA-1和μPGA-2)、Micro-FCPGA封装是所有封装中升级最为方便的。 小知识:什么是迅驰技术? 提到移动CPU,就不能不提到Intel迅驰技术,迅驰技术是因特尔2003年 3月12日,面向笔记本电脑推出的无线移动计算技术的品牌名称。迅驰 (Centrino)是中心(Centre)与中微子(Neutrino)两个单词的缩写。 迅驰移动计算技术是英特尔最出色的笔记本电脑技术之一,它不仅仅包含一 枚处理器,同时还具备集成的无线局域网能力,卓越的移动计算性能,并在 便于携带的轻、薄笔记本电脑中提供了耐久的电池续航时间。迅驰平台通常 认为有三部分组成:移动式CPU、相应的芯片组(Chipset)以及基于 802.11x标准的无线网络功能模块。 小知识:什么是迅驰技术? 小知识:什么是迅驰技术? 小知识:什么是迅驰技术? CPU风扇介绍 笔记本电脑的轻、薄特点使其更具便携性,但同时系统主机散热的问题, 也成为PC硬件商设计难点之一。为了保证计算机系统的稳定性,需要要让 CPU、显示芯片等部件工作温度保持在合理的范围内,除了让计算机工作 在适合的温度环境外,主要就是给CPU进行散热处理了。 CPU通常被设计在-25~90 ℃的温度范围下工作的,某些型号CPU, 如Intel TJ85 CPU,理论最高工作温度为85 ℃ ,当实际温度高于85 ℃时, 系统温度侦测模块会自动切断CPU及系统工作电压,保证CPU不被损坏。 普通CPU正常工作温度可以维持在50 ℃左右,以便保证系统的稳定运行。 CPU的散热方式主要分为主动式散热和被动式散热两种。主动式散热结 构简单,就是通过散热片将CPU工作产生的热量自然散发到空气中,散热 效率较低,无法满足普通计算机系统的散热需求。目前笔记本电脑几乎都 采用风冷被动式散热方式,通过风扇旋转的气流强迫性地将散热片发出的 热量带走,其具有体积小、散热效率高等特点。 CPU风扇介绍 风冷散热模组两个部分组成,即散热片和CPU风扇。和CPU直接接触的 部分为散热片,它负责将CPU发出的热量传导至散热口,CPU风扇用来给散 热片强制降温。 CPU风扇介绍 影响散热效果的因素很多,风扇转速、散热片材质及CPU和散热片之 间结合的紧密程度等都会导致系统散热不良故障。 ◆风扇转速:笔记本电脑系统能够通过主板上的温控线路,自动侦测到 CPU的实时温度,然后根据EC BIOS原先设定好的温度范围,自动调节风 扇的转速,如低速、高速和停止等状态。 ◆散热片材质:热传递的方式主要有传导、对流和辐射三种。当热量被传 递到散热片之后,散热片的工作就是将热量从散热片的底部传递到主机通 风口处的叶片表面来和周围的空气进行热交换,散热片的导热率导热率越 好,热量传递的速度也就越快。银和铜是最好的导热材料,其次是金和铝, 但是金、银太过昂贵,所以目前散热片主要由铝或铜材料制成。 CPU风扇介绍 CPU风扇介绍◆散热片安装:CPU和散热片接触的紧密程度,主要取决于接触面积大小 和之间的间隙。接触面积很好理解,面积越大,就能使热量越快地散发出 去,但由于CPU散热核心面积通常是一定的,所以接触间隙的大小对散热 效果的影响显得尤为重要。为了较好的弥补由于接触间隙而导致热传导不 良的因素,常常采用导热性能较好的硅脂或散热胶带来填充CPU和散热片 之间的间隙。此外,CPU和散热片之间的紧密、平行贴合的安装要求,也 是必不可少的。◆ 风扇的噪音:CPU风扇运转时产生的噪音问题无法避免的给电脑使用者 带来了一定的困扰,其运转时产生噪音高低,已成为风扇性能性能的好坏 重要指标。正因为如此,笔记本电脑的设计者应该考虑这两方面因素的平 衡,即一方面要保证CPU等功能模组温度控制在一定的范围之内,以保证 系统的稳定性。另一方面,也要考虑到风扇运转时所产生的噪声及额外电 流消耗。 内存介绍 内存正式的叫法是内存储器,之所以叫做内存储器,是因为在物理空间 上它位于计算机主机内部,安装在主板的内存插槽上。根据内存存储介质的 特性,又可以称之为随机存取存储器( Random Access Memory,简称 RAM ),断开工作电压后暂存数据信息将会自动清除;顺便提一下,只读 存储器(Read Only Memory,简称ROM )实际上也是可以实现随机存储 功能的,只不过其内部存储信息不会随着电源的断开而丢失。内存主要用来 暂时存储处理器运行的程序和数据,以及处理器计算后的结果等信息。 由于受到笔记本电脑内部空间狭小的限制,几乎所有机型最多只有两个 内存插槽。为了进一步节约主机空间,笔记本电脑使用了专用的SO-DIMM (Small Outline DIMM)封装形式内存,较桌面系统DIMM封装形式的内存 尺寸小很多。 内存的传输速率是指其在单位时间内数据的传输量,可以通过数据传输 的位宽和数据传输时钟频率之积得出。例如DDR200内存数据传输速率为: 200MHz×64Bit/8=1600MB/Sec,其他型号内存标称算法依此类推即可。 内存介绍DDR内存颗粒通常采用TSOP芯片封装形式,当工作频率超过200MHz 之后,过长的芯片脚就会产生很高的阻抗和寄生电容,这会影响它的稳定 性和频率提升的难度。这也就是DDR的核心频率很难突破275MHZ的原因。 而DDR2内存均采用FBGA封装形式。不同于目前广泛应用的TSOP封装形 式,FBGA封装提供了更好的电气性能与散热性,为DDR2内存的稳定工作 与未来频率的发展提供了良好的保障。 笔记本电脑现有内存大体可以分为EDO、SDRAM、DDR和DDR2等几 种类型。 ◆EDO内存:字面意思为扩充数据输出(Extend Data Out)模式,这种内 存主要用于古老的Intel MMX和486机型上面,也有部分PC厂家商在Intel PII 时代的笔记本电脑中仍然使用EDO内存,这种EDO单条最高容量只有64MB, 内存接口引脚数为?。此外,由于EDO内存的工作电压为5V,相比较于 SDRAM的3.3V工作电压消耗的功率更高一些,由于上述限制因素,EDO内 存很快就被SDRAM内存所取代。DDR2规格 DDR2 400 DDR2 533 DDR2 667 DDR2 800传输标准 PC2 3200 PC2 4300 PC2 5300 PC2 6400核心频率 100MHz 133MHz 166MHz 200MHz总线频率 200MHz 266MHz 333MHz 400MHz等效传输 频率 400MHz 533MHz 667MHz 800MHz数据传输 率 3200MB/s 4300MB/s 5300MB/s 6400MB/s ◆ SDRAM内存:笔记本电脑经历了Pentium时代,CPU的速度已经越来越 快,这时Intel公司提出了具有里程碑意义的内存技术-SDRAM。SDRAM的 全称为同步动态随机存储器(Synchronous Dynamic RAM),就象它的 名字所表明的那样,这种RAM可以使所有的输入输出信号保持与系统时钟 同步。由于SDRAM的带宽为64位(Bit),因此主机系统只需要一条内存就 可以工作,数据传输速度比EDO内存至少快了25%。SDRAM包括PC66 (即标称为66MHz的数据传输采样频率,亦可以称之内存的外频,是内存性 能指标重要参数之一;对于其它此类标称值,依此算法即可)、PC100和 PC133等几种规格。DDR2规格 DDR2 400 DDR2 533 DDR2 667 DDR2 800传输标准 PC2 3200 PC2 4300 PC2 5300 PC2 6400核心频率 100MHz 133MHz 166MHz 200MHz总线频率 200MHz 266MHz 333MHz 400MHz等效传输 频率 400MHz 533MHz 667MHz 800MHz数据传输 率 3200MB/s 4300MB/s 5300MB/s 6400MB/s 小知识:什么是SPD技术? 从PC100开始,内存上加入了SPD(Serial Presence Detect)芯片, 通常为一颗128字节(Byte)容量的EEPROM存储器,纪录了内存容量、性 能参数及硬件厂商等信息,后续内存型号都会包含SPD功能模块。 ◆ DDR内存:顾名思义,双倍数据传输率(Double Data Rate)的 SDRAM。主要有DDR266、DDR333、DDR400和DDR533等几种规格。 DDR的原理是在原先一个时钟周期读取一次数据的SDRAM的基础上读取两 次数据,也就是在时钟脉冲的上升沿和下降沿都采样数据信号,因此理论上 数据的传输率可以在原来的基础上翻倍。而且相对于EDO和SDRAM内存, DDR内存2.5V的工作电压可以更加省电,单条内存容量可以更大,已经可以 达到1GB的容量。DDR内存引脚数为200PIN。DDR2规格 DDR2 400 DDR2 533传输标准 PC2 3200 PC2 4300核心频率 100MHz 133MHz总线频率 200MHz 266MHz等效传输 频率 400MHz 533MHz数据传输 率 3200MB/s 4300MB/sDDR2 667DDR2 800PC2 5300PC2 6400166MHz200MHz333MHz400MHz667MHz800MHz5300MB/s6400MB/s ◆ DDR2内存:DDR2技术是新生代内存技术标准,它与上一代DDR内存技 术标准最大的不同就是,虽然同是采用了在时钟的上升、下降沿都进行传输 数据采样的基本方式,DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力, 即4位外部总线数据的预读取能力,换句话说,DDR2内存每个时钟能够以4 倍于内部总线的速度读写数据,并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。 1.8V的工作电压较DDR内存会更加省电。同时,DDR2技术标准为了寻求更 好的兼容性,内存厂商已将内存信号衰减和终端电阻做到内存上,免去不同 PC主板厂商在设计主板时考虑到针对不同品牌内存兼容性问题。笔记本电脑 DDR2内存和DDR内存一样,引脚数为200PIN。DDR2规格 DDR2 400 DDR2 533 DDR2 667 DDR2 800传输标准 PC2 3200 PC2 4300 PC2 5300 PC2 6400核心频率 100MHz 133MHz 166MHz 200MHz总线频率 200MHz 266MHz 333MHz 400MHz等效传输 频率 400MHz 533MHz 667MHz 800MHz数据传输 率 3200MB/s 4300MB/s 5300MB/s 6400MB/s 指点设备介绍 随着Microsoft Windows操作系统的普及,作为最常用的指点设备鼠标 成为了PC最重要的外围配件之一。笔记本电脑的设计考虑到使用者便携性 的需求,还在电脑主机的内Z键盘附近配Z了其他类型的指点设备,其功 能如同内Z鼠标。常用的指点设备有三类,即指点杆(Stick Point)、触控 板(Touch Pad)和轨迹球。其中触控板是Apple公司研制的,目前绝大 多数笔记本电脑都采用这种指点设备,轨迹球指点设备在Think品牌机型上 应用较多。 指点设备介绍 触控板由一块能够感应手指运行轨迹的压感板和两个按钮组成,两个按 钮相当于标准鼠标的左右键。触控板的特点是没有机械磨损,控制精度较 高,操作起来很方便,如果配上特定的驱动程序,甚至还能把触控板的功 能扩展为手写板,可用于手写汉字的输入。 指点设备介绍触控板的内部结构如上图所示,采用印刷电路板做成行和列的阵列。 印刷板与表面塑料覆膜用强力双面胶粘接。它的工作原理就是,当使用者 的手指触摸触控板时,就会使其表面的电容量发生改变,内部控制芯片就 会检测出电容改变量,转换成相应的坐标,从而探知手指的动作和位Z。 触控板的接口通常为传统的PS/2传输界面,如果在DOS等操作系统下,加 载适合的触控板驱动,同样可以实现相应的功能。 笔记本电脑是怎样制造出来的? 在给各位介绍笔记本电脑制造流程之前,为了便于大家对其设计、生产过 程的理解,我们可以先拿建造房屋来做个例子。 房产开发商在建造房屋之前,必须先选好地段,并初步拟定房屋的户型 和档次,然后交由相应的房屋承建商设计出待建房屋的图纸。图纸要求满足 开发商当初对房屋户型的结构样式、功能的设想,同时也要考虑到后续的房 屋造价和功能实现的可行性等因素,以便满足最终房屋使用者的需求。 笔记本电脑是怎样制造出来的? 笔记本电脑制造其实也一样,电脑制造商,在准备开发出一款新的机型之 前,必须要考虑到采用适合的芯片组平台来达成最初产品功能、价位的设想 定位。出于成本、机构等因素考虑,通常同一款机器,不会配Z所有芯片组 及其他芯片可实现功能模块。在和电脑品牌厂商,确定好产品功能模块、价 格定位后会交由电脑制造商的笔记本研发部门去设计好产品主板的线路原理 图(Schematics); 笔记本电脑的主板线路原理图通常分为系统部分和电源部分两大模块,产 品系统部分的设计,必须要满足相应功能芯片的引脚定义,必要时,RD (Research & Development)工程师还会得到相应芯片厂商的技术支持, 毕竟芯片是他们家造的呀。笔记本主板电源部分,通常会认为给产品主板开 发者有很大的发挥空间,往往也是最复杂的,具体细节部分已经超出本节所 讨论的范围。不同的笔记本产品制造商,为了保证其电源部分的延续性,会 有自己的相应风格。如:一些基本电压的产生方式、开机电压时序等等,这 里顺便给各位提一下了。 小知识:何谓电脑制造商、品牌商? 电脑制造商,又可以称之为电脑原始设备设制造商(Original Equipment Manufacture,简称OEM),目前比较有名的笔记本电脑制 造商有台湾的广达(Quanta)、仁宝(Compal)等。这些代工厂,为 了进一步降低制造成本,已逐渐将其生产基地迁至中国大陆,以期利用内 地廉价的劳动力及其他资源。目前笔记本电脑主要的生产基地集中在上海、 江苏的苏州一带,可以这么认为,全世界现有的笔记本电脑绝大部分都是 由台湾的代工厂制造的,而这些代工厂也基本上在国内设有工厂。 现有众多的品牌电脑公司,如著名的惠普(HP)、戴尔(DELL)和联 想(Lenovo)等等,也主要是出于成本的考虑,通常直接将整个产品的 设计、开发和制造交给了相应的电脑制造商去做,在产品交付时只要满足 品牌商当初对产品设计规格和成本要求即可,所有我们也可以将那些制造 商称之为设计、制造商(Original Design Manufacture,简称ODM)。 常常会有这样的情形,制造工厂的生产线一天当中,会有不同的品牌电脑 在生产、组装、下线,而且也会有从流水线下来的电脑,不经过品牌商的 仓库,就直接由经销商卖到全世界了,因为代工厂在不同的国家,往往会 有自己的仓库。品牌电脑商要做的事,主要精力放在了产品的供应链、营 销和售后服务上面去了,说白了,卖的就是牌子么。 线路原理图纸设计完毕之后,接下来就是要把理论上的原理图付诸实施 了。电脑主板上的各种元件在线路图上仅仅是标称有相应规格等信息的一些 符号,但该元件的具体布局、尺寸和封装形式,并不能通过线路原理图直观 的体现出来。这就需要在主板线路原理图的基础上进一步生成PCB (Print Circuit Board)布局(Layout)图纸文件,研发工程师可以借助相关电子 辅助设计(Electrical Design Aided ,简称EDA)软件,如Allegro、 Protel和orCAD等软件的某些功能将原先的线路原理图转换为与之相对应的 PCB布局图纸。具体如何使用上述提及相关EAD软件操作,建议大家可以参 考相关书籍,这里就不再赘述。
PCB布局图纸需要考虑原理图纸上每颗元件的封装尺寸与实际布局的 需求,我们所看到的PCB布局文件的形状也就是我们所看到的笔记本主板 的实际形状。在做PCB布局的时候,需要考虑的因素很多,从满足笔记本 电脑产品机构设计的角度来讲,需要考虑相应的外围设备,如硬盘驱动器、 光驱和电池等主要部件和主板配合而构成的整体主机的布局。此外,还要 考虑到整个主机的端口的布局,如USB口等。必要的请况下,可以考虑通 过转接口或者排线转接不同的功能小板,如前面提到的USB板等,以满足 电脑整机机构布局的需要。从系统电性能特性上来讲,在做PCB layout的 时候,还要通盘考虑整个系统阻抗匹配特性,我们会在实际主板上看到 “S”形的PCB走线, 这样做不是为了主板外观的好看,而是使得同一传 输界面的不同走线长度,包括芯片内部走线长度,尽可能一致,以便做到 信号阻抗的匹配。一些芯片厂商,如Intel,会给出其芯片组布线的一些参 考设计。 同时,考虑到整机对EMI/EMC需求,针对一些高速信号走线时,特别 要考虑到信号的串扰等因素,一个布局不合理的PCB layout是无法通过相 关EMI/EMC标准测试、认证的。最后,为了满足实际线路走线的需要,笔 记本主板通常采用6层以上的PCB板材料,如果PCB层数太少的话,系统不 同的信号线路就无法布开,造成系统信号传输的“交通阻塞”,PCB还需 要有相应的电源层、接地层等。下面将分别针对EMI/EMC和笔记本电脑 PCB板作个简要的介绍。 小知识:何为EMI/EMC? 什么是EMI/EMC呢?字面的意思就是电磁干扰(Electro Magnetic Interference,简称EMI)和电磁兼容(Electro Magnetic Compatibility,简称EMC),它们之间是一对相互相关电磁现象。 电磁干扰可以通常可以分为传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指 通过导电介质把一个电气网络上的信号耦合到另一个电气网络上,辐射干 扰是指干扰源通过空间把其信号耦合到另一个电气网络上去。在笔记本电 脑主板高速PCB信号布线及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、 各类热插拔器件等,都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁 波并影响其他系统的稳定性。 电磁兼容就是指在同一电磁环境中,电子设备能够不因为其它电子设 备的干扰影响正常工作,同时也不对其它电子设备产生影响工作的干扰。 如果在一个系统中各种电气设备能够正常工作而不致相互发生电磁干扰, 而造成电气性能改变或设备的损坏,就可以称这个系统中的电气设备是相 互兼容的。 小知识:何为EMI/EMC?随着笔记本电脑主板电子器件功能的多样化、结构的复杂化、功率的增 加和工作频率的不断提高,同时它们的灵敏度也越来越高,这种电磁相互兼 容的状态越来越难获得。为了使整个电脑主机系统达到电磁兼容的要求,必 须要以系统的电磁环境为依据,要求不同的功能模块产生的电磁辐射限制在 一定的范围之内,同时又要求模块本身要具备一定的抗干扰能力。只有对每 一个功能设备都作出这两个方面的约束和改进,才能保证电脑系统达到完全 兼容与运行的稳定。 小知识:何为EMI/EMC? 最后,举个例子来讲,我们可以这样认为:笔记本电脑主板的前端总 线数据传输信号对其他信号的干扰非常严重,也就EMI现象很严重,而且 其本身也比较容易受到干扰,即EMC很弱。很显然,如果前端总线信号受 到其他信号的干扰并产生误判的现象,则很有可能导致系统运行异常的故 障。 EMI/EMC现象,虽然看不见、摸不着,但它们对我们生活的影响是毋 庸Z疑的。一些电器、电子设备,如手机,在工作时所产生的电磁波,容 易对周围的其他电器、电子设备形成电磁干扰,引发故障或者影响信号的 传输。同时,过度的电磁干扰会形成电磁污染,危害人们的身体健康,破 坏生态平衡等负面影响。 小知识:笔记本电脑PCB板介绍 印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)几乎在所有电子设 备当中都能见到,设备中的功能模块的不同电子元件都过相应的焊接技术 固定在形状各异的电路板上。 小知识:笔记本电脑PCB板介绍 笔记本电脑的主板,实际上也是由前面提到的PCB layout文件按照一 定的比例生成的PCB板和焊接在PCB上的数千颗电子元件、集成芯片组成。 PCB板包含了所有的主板原理线路图中标注的电子元件间的连接信号 (Trace),也就是我们在电脑主板上看到的一根根走线,和元件实际封 装尺寸的焊点(Pad),元件封装是指实际元件焊接到PCB板时所指示的 外观和焊点位Z。同时,PCB板还要满足整机的实际机构设计要求,要做 到与主机的机壳和其它功能部件很好连接的匹配。 小知识:笔记本电脑PCB板介绍 随着电脑主板的电气复杂程度越来越高,需要电子元件的数目就会越 来越多,集成芯片的引脚数也会越来越多,相应的PCB板上布线的数目越 来越多,走线越来越密。前面已提到,为了满足笔记本电脑主板的PCB布 线和EMI/EMC等相关因素的需求,通常要求PCB板的层数必须达到6层以 上,每一PCB都有其存在的依据,我们可以通过下图所示的示意图,做个 简要的阐述。Top GND In1 In2 In3 In4 In5 In6 Power BottomStandard PCB layer structure[The name of Gerber file]: 1.Top layer : trace and component attached side.(路面c零件面) 2.Bottom layer : trace and component attached side.(路面c零件面) 3.In1--- In6 layer : trace layer inside of PCB.(泳路面) 4.Power layer : power signal plane.(源) 小知识:笔记本电脑PCB板介绍 原始PCB板在未加工之前,本身的基板是由绝缘隔热、不易弯曲的材 质所制作而成,在下图所示绝缘层的表面可以看到的很薄的一层的材料就 是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处 理掉,留下来的部份就是我们实际看到的用来连接各种电子元件的金属导 线了。铜箔 绝缘层前处理(PRETREAT): 蚀刻(ETCHING):蚀刻前目的: 去除铜面上的污染物,增 目的: 加铜面粗糙度,以利于后 利用药液将显影后露出的铜 蚀掉,形成内层线路图形 续的压膜制程 主要原物料:蚀刻药液(CuCl2) 主要原物料:刷轮蚀刻后 以上我们只是简要的介绍一下PCB的制作原理,实际的生产过程比这 要复杂的多。前面有提到,笔记本电脑主板的PCB板是由多层的板材组成, 上页所示的第一层PCB制作完毕之后,再制作第二层、第三层……但是, 各位有没有想过,不同PCB板层之间是怎么实现电气导通的呢?下面,我 们就要提到过孔(Via)的概念了,过孔主要是用来担当不同PCB信号的导 通的桥梁。从工艺制程上来说,过孔一般分为盲孔(Blind Via)、埋孔 (Buried Via)和通孔( Through Via )三类,通孔有时也用来固定一些 主板的接口类(DIP封装)元件,以保证在插拔时不会造成锡裂而导致的接 触不良。如下图所示,过孔会对系统传输信号造成一定的反射作用,此外,过 孔本身也会产生寄生电感、电容。理论上来讲,过孔的尺寸直径越小,其 电气寄生电感、电容就越小,对系统信号的影响也就越小了,但相应的工 艺成本就会增加。 如下面左边的示意图所示,PCB有些板层是专门的接地和电源层,如 第二、第五和第七层。在布线的时候,尽可能的将电压(VCC)和地 (GND)的相同连接特性的PAD和VIA连接在一起,使它们的电位相同, 不会产生相互干扰。此外,由于铜箔的导热特性,大面积的铺铜,也可以 有利于散热。下图右侧的电源层有5V、2.5V和3.3V组成。笔记本主板上所 有金属材质的接口、PCB定位孔都是和接地层相导通的。部分机型为了防 止数字信号的地的杂讯对声卡的模拟地产生干扰,通常会把它们隔离开来, 即数字地和模拟地不同相互导通。 从主板制程的角度来看,一些尺寸较大的芯片通常需要分布的主板的同 一面,这是因为主板在工厂制造的时候,其两面的元件通过SMT 技术是分两 次安装上去的。尺寸较大的集成芯片通常在第二次才安装,以避免主板在第 一次过高温回焊炉的时候会掉下来。某些颗粒较大的“电感”元件需要点 “红胶”来固定,此类红胶具有预热冷却后就会固化,即使再次预热也不会 融化。总之,笔记本PCB板制造及布局是一项非常复杂的艺术,它的复杂程 度不亚于电路原理图的设计。 小知识:SMT技术? 所谓SMT (Surface Mount Technology)技术,其中文意思就是为 表面粘贴技术,它的核心部分就是将主板上的元件、芯片直接粘在印制板 上,而不是传统的将元件的引脚直接穿过PCB板,针对复杂程度高,元件 布局紧密的笔记本电脑主板来讲,后者的做法显然是行不通的,普通的笔 记本电脑主板都是两面布局元件的,SMT技术是将元件引脚直接焊接在 PCB的PAD点上。表面安装技术主要有如下特点: ◆ 由于印制板大量消除了大导通孔或埋孔互联技术,提高了印制板上的 布线密度,减少了印制板面积,同时还可降低印制板的设计层数与成本; ◆ 减轻了重量,提高了抗震性能,采用了胶状锡膏及新的焊接技术,提 高了产品质量和可靠性; ◆ 由于布线密度提高和引线长度缩短,减少了寄生电容和电感,更有利 于提高印制板的电性能参数; ◆ 比插装式安装更容易实现自动化,提高安装速度与劳动生产率,相应 降低了组装成本。 从以上的表面安装技术就可以看出,线路板技术的提高是随芯片的封 装技术与表面安装技术的提高而提高。 下面简要介绍一下笔记本电脑的主机机构,或称机壳的设计流程。电脑 硬件产品开发商会有专门的机构工程师(Mechanical Engineer)开发团 队,他们在PCB团队作layout之前,就会相互通力协作,通盘考虑PCB板的 板形,包括其安装电子元件后的实际外观尺寸、主机的散热、功能部件,如 硬盘的分布和外围端口布局,甚至EMI/EMC等等综合因素。每一个需要考 虑的因素点,都会有严格的尺寸定义,举个例子来说,如果产品的机壳上预 留的USB口和主板安装后实际的USB口位Z发生错位,电脑使用者怎么去使 用这个USB端口功能呢?当然,在实际产品开发过程中应该不会犯这种低级 错误的,这里举例仅仅是为了便于理解。曾经确实有某款笔记本电脑机型发 生过这样的案例,由于其主机上盖和主板的某颗电源芯片有1毫米左右的机 构冲突,机壳对芯片较长时间的挤压之后,有可能导致该电源芯片的引脚处 发生锡裂,导致电气接触不良,进一步造成不开机功能性故障。可见,笔记 本电脑的整机机构设计也是非常重要的,和桌面电脑有着很大的不同,没有 桌面电脑那么大通用的、预留的可用空间。 机构工程师在设计好机构图纸后,会送到专门模具制造工厂去“开模”, 模具商会在拿到机构图纸后,用工程塑料,手工削成一个样品送给机构工程 师检查,由于种种原因,刚开始总免不了修修补补,直至达到最终的产品设 计要求,整个过程中,电脑硬件商可能要为此支付数百万的开发成本。笔记 本电脑的机壳,作为整机重要的组成部件之一,决定了产品的外观、做工、 端口布局、散热和重量等等方面;机壳的外观设计成功与否,将直接影响到 电脑消费者的购买欲望。相同的硬件配Z产品,可能会有不同的价格,除了品牌效应和售后服务等 因素外,重要的一点,就是在于不同笔记本电脑采用的模具不同,目前比较 好的有铝镁合金机壳。很多电脑厂商为了降低开发成本,不得不和别的品牌 的电脑使用相同的模具,只是更换不同的logo标签而已,同时也会有这样的 情形,电脑品牌会用同一付模具,采用不同的配色和配制来推出几款不同风 格的机型,以期获得更高的利润回报。 任何一款电子产品从最初的设计、开发到最终成型、出货都需要一个 周期,可以称之为产品研发周期。笔记本电脑由于设计的复杂性更是如此, 研发工程师在最初的项目确定到整机主板、机构设计的完成,通常需要好 几个月的时间。由于PC产业的竞争激烈,品牌电脑厂商都期望一些关键芯 片,如Intel CPU、芯片组等,一经正式发布,就会出现在自己的产品上。 为了解决笔记本电脑产品开发周期对正式产品上市延迟的影响,电脑制造 商通常会在芯片厂商芯片组正式发布之前,拿到芯片的规格书和工程测试 版的样品,提前做好准备。下图即为标有“SECRET”字样的工程测试版 Intel南桥芯片。 笔记本电脑主板是整个产品开发最复杂的环节,在整个设计,开发过 程,需要分为好几个阶段,每个阶段都会有相应的测试,测试所得的设计 缺陷通常会在下一测试阶段之前改进。可以先假设一下,如果将整个产品 开发过程分为三个阶段,每个阶段的测试分别称之为A、B、C测试。 A阶段测试,需要保证设计好的PCB板在安装主板物料料单(Bill Of Material,简称BOM)里所包含的的电子元件后,能够以正常的电压

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