移动天地间──笔记本电脑技术剖析

电脑报十年珍藏版(1992--2001)---2001办公自动化

移动天地间──笔记本电脑技术剖析


2001年 33期

　　笔记本电脑的硬件架构和普通台式机是基本相同的，但是由于机体轻薄，还要考虑便携性和电池寿命，所以在许多具体部件上和台式机是有所区别的，你可以把这些部件简单地看作微型化和采用专用接口的台式机部件。
　　#1　　Mobile CPU
　　　　笔记本电脑的Mobile CPU绝大部分是Intel的天下，其他还有AMD（K6Ⅱ/K6Ⅲ系列以及尚未正式在中国市场出现的Mobile Duron和Mobile Athlon4）和Transmeta的Crusoe（TM5400和TM5600），后两者因为不是主流，在市场上也较少见到，故本小节的介绍只针对Intel的Mobile CPU。
　　　　笔记本电脑要设计制造专用的Mobile CPU可以说是不得已而为之，为了保证笔记本电脑机体的轻薄、电池寿命的长久和迁就笔记本电脑先天不良的散热系统，Intel于1989年首次推出了型号为i386SL的16MHz笔记本电脑专用Mobile CPU，之后Intel的Mobile CPU就步步紧随台式机CPU的脚步，而且自从1999年10月Intel Mobile Pentium Ⅲ发布以来，Mobile CPU更开始具备自己独有的特色。
　　　　笔记本电脑的Mobile CPU和普通的台式机CPU在封装形式，节电技术和功耗上都有很大的不同，在此为大家做一个简介：
　　#2　　1. 封装形式
　　　　在笔记本电脑中空间的宝贵可以称得上寸土尺金，为了缩小Mobile CPU的体积，Intel采用了特殊的封装形式，使其体积仅为同类台式机CPU的1/2～1/3。
　　　　现在市场上销售的全新笔记本电脑绝大多数都已经装备Mobile Pentium Ⅲ或者Mobile Celeron Ⅱ级别的CPU，在进入Mobile Pentium Ⅲ和Mobile Celeron II以后Mobile CPU就只有μPGA2、BGA2和MMC2三种封装形式（见^33050104a^1），其他的封装形式都已经淘汰。在这三种封装形式中，μPGA2和MMC2是可以更换升级的，不过因为更换Mobile CPU有一定难度，性价比也不出色，所以很少有人这样做。
　　　　为了看清楚μPGA2特有的针脚转接电路板，这个针脚转接电路板在BGA2封装上是省略了的，因此BGA2封装只能直接焊接在主板上，不可更换，但正因为省略了针脚转接电路板，BGA2封装的Mobile CPU是所有封装中最轻最薄的（^33050104b^2）。
　　#2　　2. 节能技术
　　　　笔记本电脑往往要依靠电池供电，为了节省容量有限的电池，Mobile Pentium Ⅲ CPU具备StepSleep和Quickstart节能技术，请注意Mobile Celeron没有Stepsleep技术只有QuickStart技术。
StepSleep技术可以通过降低CPU的核心电压来降低CPU的工作频率（这时CPU的外频是不变的），由此减低电池电量的消耗，而当笔记本电脑重新使用市电供电时，CPU又可以在1/2000秒内自动恢复最高工作频率，而且Intel也提供了在Windows中运行的软件（Intel StepSl

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eep Applet）来让用户手动控制是否进行这种切换。StepSleep技术能以较小的性能牺牲来换取较长电池寿命，使不同主频的Mobile CPU电池寿命延长幅度在10%～30%之间。
　　　　至于Quickstart技术则可以有效的利用笔记本电脑工作的空闲时间，例如：当笔记本电脑运行一些CPU负荷很轻的进程时，Quickstart技术会在这极短的时间内降低CPU的工作频率以节约电能，只有当需要用到更高CPU处理能力的时候才调高CPU频率。Quickstart和Stepsleep技术的结合可以最大程度节约电池。而台式机CPU因为电源供应不成问题，所以并不具备这两种节电技术。
　　#2　　3. 自身功耗更小
　　　　笔记本电脑内的散热空间非常狭小，相对而言CPU的热量又比较高，单靠散热手段已不足以解决问题，因此Mobile CPU的重要特征之一就是和相同主频的台式机CPU相比功耗要低30%～50%！除了之前提到的StepSleep技术，Intel的产品线中还有使用1.35V核心电压的超低电压CPU（500/600/700/750MHz四种主频），这些超低电压CPU在电池优化模式下工作时功耗低至0.5W～2W，在不过分削弱性能的前提下提供了前所未有的电池寿命，这使得它们在众多的超轻超薄笔记本电脑中广泛应用。
　　　　综上所述，笔记本电脑专用的Mobile CPU具有比台式机CPU更高的科技含金量，和同频的台式机CPU相比，Mobile CPU的价格更加昂贵，而且市场上极少有单独出售的盒装Mobile CPU，一般只有维修站和各个笔记本电脑生产商可以拿到。
　　　　目前笔记本电脑Mobile CPU主频最高的为1.13GHz（即采用0.13微米工艺，133MHz外频的Tualatin），不过主流仍然是采用0.18微米工艺的Coppermine（外频为100MHz），其主频从最低从400MHz起，最高为1GHz，主流机型则主要使用600～750MHz的型号。
　　　　和台式机CPU的情况类似，Mobile CPU也有Celeron和Celeron Ⅱ，Mobile Celeron Ⅱ 和Mobile Pentium Ⅲ的区别就是不具备StepSleep节能技术，L2 Cache为128KB。其主频从450MHz起，最高为800MHz，在入门级笔记本电脑中应用广泛。
　　#1　　主 板
　　　　笔记本电脑的主板和台式机主板有很大的不同，虽然从硬件结构上两者基本一致，但是笔记本电脑的主板绝大多数都是专用的，最多在同一个厂家的同一系列中通用，不同厂家之间的主板几乎没有可能互换使用（除非是同一家的OE
M产品）。造成这种现象的原因主要是因为笔记本电脑的机壳和零件布局并没有一个通用的标准，完全决定于各个厂家自己的设计，最终结果就是很大程度上影响了笔记本电脑主板的通用性。
　　　　在输出接口方面，大多数笔记本电脑和台式机主板都有串并口，USB，PS2等，笔记本电脑多数还有外置显示器输出接

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口，但是在内置接口上就完全是两回事了，笔记本电脑主板上没有AGP接口，因为显卡都是集成在主板上的，也没有ISA/CNR/AMR接口，PCI接口则采用微型化的Mini-PCI（^33050104c^3），另外还有台式机上没有的PC卡插槽。
　　　　笔记本电脑的主板芯片组和台式机的基本相同，主流是Intel的BX，MX和ZX-M等，最新的则是i815EM（整合i752显卡，最大11M共享显存）和830MP（用于133MHz外频的Tualatin）。此外Sis630和ALI M1632/M1635等也有部分机型使用，至于AMD和VIA的则很少见，从稳定性，兼容性和综合性能来看，仍然是Intel自己的芯片组占优势。
　　　　应用最广泛的芯片组当属Intel的440BX，从Mobile Pentium Ⅱ年代起，它就一直是笔记本电脑芯片组中的常青树，时至今日仍然在许多厂商的高端型号中占有一席之地。
　　　　排第二的是MX芯片组，其特色是在一块芯片中整合了传统的南北桥芯片，因此可以节省主板占地面积和减少耗电，MX芯片组在很多全外挂机型和光软互换机型中应用广泛。
　　　　类似的还有ZX-M芯片组，它是为Celeron设计的ZX芯片组的移动版本，性能参数和BX芯片组类似，但是支持的内存总量和扩展接口较少，因为价格便宜，也得到了广泛的使用。
　　#1　　显 卡
　　　　笔记本电脑用的显卡芯片大多数是从已经在市场上获得成功的台式机显卡芯片移植而来，不过这种移植一般都不会是直接移植，而是会对原有台式机显卡芯片进行一些主要是节电和缩小体积方面的改进。最常见的方法包括降低显卡芯片核心和显存工作频率（这样就可以使用更低的工作电压来减少耗电）；减少渲染管线数量；减少支持的显存数量或者使用更加省电的显存（ …… 此处隐藏：6221字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……