1.2 笔记本电脑的内部结构
由于笔记本电脑的高度集成,所以其内部结构比较复杂。受机体大小以及组件搭配上的影响,其结构也存在很大的差异,即使在同一个品牌同一个系列里面,都会因为结构上的改进而有所差别。主机里面包含的部件有主板、CPU、芯片组、内存、硬盘、显卡声卡和光驱等。
1.2.1 笔记本电脑的主板与芯片组
笔记本电脑的主板是最重要的一块电路板,通过各种插座/插槽将笔记本电脑中的芯片组、内存、显卡和声卡等整合在一起。
主板与笔记本电脑专用CPU一样,采用高性能散热技术,保证笔记本电脑的正常运转。因此,主板性能的优劣直接关系到整台电脑性能的好坏。如图1-39所示为笔记本电脑的主板。
图1-39 笔记本电脑的主板
提示 为了保护笔记本电脑的主板,ThinkPad率先使用防滚架技术,以减少内部零部件相互挤压的可能性,并且能够辅助散热,进行大面积排热。
芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片,其中北桥芯片是主桥,其一般可以和不同的南桥芯片进行搭配使用以实现不同的功能与性能。
1.北桥芯片
北桥芯片一般提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽和ECC纠错等支持,通常在主板上靠近CPU插槽的位置,由于北桥芯片的发热量一般较高,所以在该芯片上装有散热片。如图1-40所示为北桥芯片,图1-41所示为散热片。
2.南桥芯片
南桥芯片主要用来与I/O设备及ISA设备相连,并负责管理中断及DMA通道,让设备工作得更顺畅,其提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持,在靠近PCI槽的位置。如图1-42所示为笔记本电脑的南桥芯片。
图1-40 北桥芯片
图1-41 散热片
图1-42 南桥芯片
3.移动芯片组动态
英特尔占据着笔记本电脑市场的霸主地位,这和英特尔推出支持相应处理器平台的高性能芯片组密不可分。下面以“移动式英特尔?PM 915高速芯片组”和“移动式英特尔?PM 965高速芯片组”的特性为例进行讲解。
(1)移动式英特尔?PM 915高速芯片组
移动式英特尔?PM 915高速芯片组的特点如下。
·是英特尔公司生产的第一款支持双通道内存的移动芯片组。
·带有英特尔?清晰视频技术。
·提供对双通道DDR2 400/533内存的支持,内存带宽最高达到8.5Gbit/s(DDR2 533)。
图1-43所示为移动式英特尔?PM 915芯片组系统表。
(2)移动式英特尔?PM 965高速芯片组
移动式英特尔?PM 965高速芯片组的特点如下。
·移动式英特尔?PM 965高速芯片组提供了Microsoft Windows Vista Premium支持,并具有最高级别的WindowsAero体验。
·通过高带宽接口提供了出色的系统性能,包括双通道DDR2内存、800/533MHz系统总线、PCIExpressx16图形端口和PCIExpressx1I/O端口、串行ATA和高速USB 2.0连接。
·移动式英特尔?PM 965高速芯片组还支持面向企业的下一代远程客户网络管理技术英特尔?主动管理技术(英特尔?AMT2.5)。
图1-44所示为移动式英特尔?PM 965高速芯片组系统表。
图1-43 移动式英特尔?PM 915芯片组系统表
图1-44 移动式英特尔?PM 965高速芯片组系统表
4.插槽/插座
主板上的各种插槽/插座是连接各种部件的纽带,也是不可或缺的。
(1)CPU插座
CPU插座就是主板上安装处理器的地方。笔记本电脑的CPU插座采用了所谓零阻力插座,将台式电脑中的拉杆改成了一个松紧螺丝而已。台式电脑的Socket 478用于主流处理器Pentium 4。而CPU插座Socket 479是目前笔记本电脑CPU的专用插座,如图1-45所示为华硕笔记本电脑双核酷睿主板的CPU插座。
图1-45 华硕笔记本电脑双核酷睿主板的CPU插座
注意 虽然名为Socket 479,其实只有478针,和台式的Socket 478在布置上也是一样的,不过针脚定义完全不同,不能互相换用。
(2)内存插槽
内存插槽是主板上用来安装内存的地方。目前台式电脑系统主要有SIMM、DIMM和RIMM三种类型的内存插槽,而笔记本电脑内存插槽则是在SIMM和DIMM插槽基础上发展而来,基本原理并没有变化,只是在针脚数上略有改变。
提示 早期的EDO和SDRAM内存,使用过SIMM和DIMM两种插槽,但从SDRAM开始,就以DIMM插槽为主。
为了满足笔记本电脑对内存尺寸的要求,开发出了SO-DIMM(Small Outline DIMM Module),它的尺寸比标准的DIMM要小很多,而且引脚数也不相同。
提示 SO-DIMM根据SDRAM和DDR内存规格不同而不同,SDRAM的SO-DIMM只有144PIN引脚,而DDR的SO-DIMM拥有200PIN引脚。还有些机型使用与普通机型不同的MicroDIMM接口内存。
如图1-46所示为笔记本电脑内存插槽。
图1-46 笔记本电脑内存插槽
(3)PCI插槽
PCI(Peripheral Component Interconnect)总线插槽,是由Intel公司推出的一种局部总线。miniPCI插槽就是笔记本电脑的PCI插槽,如图1-47所示。
由于空间狭小、扩充复杂和越来越多的功能被整合,现在只有WLAN卡仍需通过miniPCI插槽扩展。因此,通常笔记本电脑只需一条miniPCI插槽。唯一特别的是神舟优雅M735T,其机身内预留了两条miniPCI插槽。
提示 miniPCI插槽通常用于安装LAN或WLAN扩展卡、蓝牙一体卡和电视卡等。这样既不占用紧俏的PC Card插槽,又能利用笔记本电脑内置的天线或线缆。
(4)PCI-Express插槽
PCI-Express是最新的总线和接口标准,原名为3GIO,是由英特尔提出的。PCI-Express插槽的特点如下。
·高级电源管理。
·数据的同步传输。
·点对点传输方式。
·最高数据传输率为100Gbit/s。
·具有热插拔功能。
如图1-48所示PCI-Express插槽设计在了光驱的上面。
图1-47 笔记本电脑PCI插槽
图1-48 光驱上方即为PCI-Express插槽
1.2.2 笔记本电脑的CPU
笔记本电脑的CPU就像是人的大脑一样控制着整个身体的运作,而笔记本电脑专用的CPU不管是在散热、耗电量还是制造工艺上都胜过台式电脑。衡量CPU的性能是否强劲主要从运算速度、电量与发热量进行分析。而CPU的性能参数主要有主频、位宽、缓存和封装工艺等。本节将通过主频、位宽、缓存、封装工艺以及移动处理器主要的制造厂商来了解CPU。
1.主频
主频即时钟频率或工作频率,单位是赫兹,是衡量CPU最直观的参数。在同一系列的CPU中,主频越高运算速度越快,而不同的CPU就不能单一地通过此参数进行评价。通过CPU检测软件,可以看到CPU的各项参数,如图1-49所示。
2.位宽
位宽是指CPU的数据宽度,主要用来表示数据的宽度是32位还是64位。64位的位宽有如下优点。
·进行更大范围数据运算。
·支持更大内存。
3.缓存
缓存对CPU性能的影响至关重要。当CPU需要调用大量数据时,就可以避开内存直接从缓存调用,加快了读取速度。从图1-50中可以看出缓冲为全速(和CPU频率同步)256位,带ECC校验。
图1-49 CPU各参数
图1-50 缓冲参数
4.封装与处理工艺
市场上的CPU大多是用绝缘塑料或陶瓷材料进行包装的,以达到密封和提高电热性能的作用。如图1-51所示为OPGA封装,图1-52所示为CPGA封装,图1-53所示为FC-PGA封装,图1-54所示为FC-PGA2封装,图1-55所示为PPGA封装。
图1-51 OPGA封装
图1-52 CPGA封装
处理工艺是指加工各种电路和电子元件,制造导线连接各个元件的技术。处理工艺的趋势是向高密集度发展。
图1-53 FC-PGA封装
图1-54 FC-PGA2
图1-55 PPGA封装
5.CPU制造厂商
CPU的制造厂商主要有Intel、AMD和威盛等。
(1)Intel的CPU
Intel是世界上最大的CPU生产商,笔记本电脑的CPU可以分为Mobility和Portability两大类,Portability的CPU绝大多数是基于台式电脑的CPU进行改造的,而Mobility的CPU是专门为笔记本电脑开发设计的。在笔记本电脑中用得比较多的CPU产品为Pentium 4-M、Pentium M、Mobile Pentium 4。如图1-56所示为Intel的CPU,如表1-3所示为不同类型的Intel移动CPU。
图1-56 Intel的移动CPU
表1-3 Intel移动CPU分类
下面就Pentium M移动CPU,Pentium 4-M移动CPU做一下具体介绍。
·Pentium M移动CPU
Pentium M移动CPU,也是目前英特尔面向中高端笔记本电脑的主流CPU,它是Intel专门为笔记本电脑市场设计的,具备超省电兼高性能的特点,再加上专门设计的主板芯片组和内置无线网络组件,成为比较完善的移动处理方案。如图1-57所示为Pentium M移动CPU。
·Pentium 4-M移动CPU
Pentium 4-M移动CPU是一款由台式电脑CPU改进而来的CPU,采用Northwood核心,由于其价格较低、性能也不错,市场定位比较明朗,虽然Pentium M在市场已经多年,但Pentium 4-M仍然在发挥其作用。除了高频率外,最新的版本还支持超线程技术,高级版Speedstep、深层休眠和IMVP。如图1-58所示为Pentium 4-M移动CPU。
图1-57 Pentium M的CPU
图1-58 Pentium 4-M的CPU
(2)AMD移动CPU
英特尔的迅驰平台在笔记本电脑市场上取得了极大的成功。这种实力使得AMD无法与之抗衡,但是近年来AMD相继推出的几款CPU,让AMD看到了曙光。不仅打破了英特尔产品在移动市场的垄断局面,更迫使移动芯片组及周边配件的市场竞争更为开放,推动整个移动领域技术的发展。
·AMD移动式速龙64 CPU
AMD移动式速龙64 CPU带有“增强病毒防护机制”能够让用户在外形轻薄的电脑内配备高性能处理器。如图1-59所示。用于轻薄型笔记本电脑的低功耗CPU比全功能型笔记本电脑的CPU具备更低功耗。AMD移动式速龙64 CPU的技术特性能让用户拥有更轻、更薄的笔记本电脑,配合集成式无线技术,可为当今要求严格的移动用户提供超强的性能及移动上网功能。
·AMD移动式闪龙CPU
AMD移动式闪龙CPU采用μPGA形式封装,内建128KB高速缓存,支持3DNow、Professional、SSE2等多媒体扩展指令,并且支持用以节省笔记本电脑电池电力PowerNow。也支持AMD研发的Enhanced Virus Protection病毒防护技术,与Windows XP SP2的“资料执行保护”技术相配合来抵御“缓冲溢出”病毒的攻击。如图1-60所示。
(3)威盛移动式CPU
在移动CPU领域一直是Intel独大的局面,而除了AMD这个英特尔的头号对手之外,一股蓄积已久的力量正在逐渐壮大。作为在该领域的后起之秀,威盛带着一种全新架构的CPU闪现在人们的眼前,其独特的数据处理方式和超低功耗的特性,瞬间使得业界众多软硬件厂商为之一震,它推出的移动CPU—C7-M,如图1-61所示,为威盛CPU家族再添一有力的生力军。
图1-59 AMD移动式速龙64 CPU
图1-60 AMD移动式闪龙CPU
图1-61 威盛移动式CPU
1.2.3 笔记本电脑的内存
笔记本电脑的内存有SDRAM、DDR内存和DDR2内存三类。但是SDRAM内存已经基于淘汰。占据市场主流地位的还是DDR内存和DDR2内存。
1.DDR内存
DDR内存具有如下特点。
·针脚模组184PIN;
·数据传输率达到266/333/400MHz;
·工作电压2.25V。
如图1-62所示为DDR内存。
图1-62 DDR内存
2.DDR2内存
DDR2内存(如图1-63所示),具有如下特点。
·针脚模组240PIN;
·数据传输率达到400/533/667MHz;
·工作电压1.8V,比DDR内存省电。
图1-63 DDR2内存
1.2.4 笔记本电脑的硬盘
硬盘作为电脑中的重要存储设备,担负着大量数据资料的存储工作,在硬盘的构造上,笔记本电脑的硬盘和台式电脑的硬盘是完全相同的,都采用磁介质作为存储材料,都由磁头、马达和盘片等构成,唯一不同的是笔记本电脑的硬盘体积较小,制造工艺更加复杂。
1.尺寸大小
一般笔记本电脑所使用的硬盘为2.5in,1.8in的型号则较少见,而台式电脑所使用的为3.5in,如图1-64所示。
图1-64 硬盘
2.硬盘接口类型
(1)PATA接口
PATA接口的硬盘,工作电压为12V,采用40针8芯电缆与主板连接,支持并行信号传输模式,最高外部数据传输率为133Mbit/s。如图1-65所示。
(2)IDE接口
IDE接口的硬盘,工作电压为12、5、3.3V,采用7针电缆与主板连接,支持点对点串行信号传输模式,最高外部数据传输率为150Mbit/s,支持热插拔。如图1-66所示。
图1-65 PATA接口
图1-66 IDE接口
(3)SATA接口
SATA接口的硬盘,工作电压为12、5、3.3V,采用7针电缆与主板连接,支持点对点串行信号传输模式,最高外部数据传输率为300Mbit/s,支持热插拔。如图1-67所示。
图1-67 SATA接口
3.硬盘转速
硬盘转速是指一分钟内盘片围绕主轴旋转的最大转数(RPM),目前笔记本电脑硬盘以5400RPM为主流,低档的为4200RPM,少量追求性能的高端笔记本电脑会配备7200RPM的硬盘。
1.2.5 笔记本电脑的显卡和声卡
笔记本电脑是一个十分强大的数码平台,可以用来听歌、看电影或玩游戏等,于是显卡和声卡的配置就至关重要了。
1.显卡
笔记本电脑显卡的体积小、轻便,目前以集成的居多。随着迅驰平台的不断推出,目前消费者对于笔记本电脑独立显卡需求正在3倍于台式电脑显卡需求的速度在增长,所以带独立显卡的笔记本电脑数量日趋上升。
(1)NVIDIA显卡
目前在笔记本电脑市场,NVIDIA主打的显卡有GeForce 8600M和GeForce 8400M两大型号共包括五款产品,其中GeForce 8600M系列现有型号为GeForce 8600M GS和GeForce 8600M GT,主要面向中高端市场;GeForce 8400M系列包括GeForce 8400M G、GeForce 8400M GS和GeForce 8400M GT三款产品,主要面向轻薄、入门级独显笔记本电脑产品。它们都支持H264高清视频硬件解码。在播放高清视频时,能够将CPU完全解放出来,上网、聊QQ和下载都不会受到影响。如图1-68所示为NVIDIA的显卡。
(2)ATI显卡
ATI在笔记本电脑显卡市场中有Mobility Radeon HD 2600系列和Mobility Radeon HD 2400系列。Mobility Radeon HD 2600系列主要面向中高端市场,又分Mobility Radeon HD 2600和Mobility Radeon HD 2600XT两款;Mobility Radeon HD 2400系列主要面向入门级独显笔记本电脑市场,分为Mobility Radeon HD 2400和Mobility Radeon HD 2400XT两款。如图1-69所示为ATI的显卡。
图1-68 NVIDIA显卡
图1-69 ATI显卡
2.声卡
以前笔记本电脑为了造出声音单元,基本都采用了主板集成的AC’97声卡,如大部分都采用YAMAHA的板载声卡。
提示 随着制造技术的提高,主板芯片组的集成度也越来越高,AC’97声卡这样并不属于高端配置的笔记本电脑元件均被集成于芯片组的南桥中,几乎成了笔记本电脑音响系统里面必选的配件。
将声卡的核心集成于主板芯片组中,可以很好地减小在电路中信号传导时的功耗,而且高集成度地装于主板中,并没有造成笔记本电脑体积上的影响。如图1-70所示为笔记本电脑集成声卡。
随着笔记本电脑的需求日增,USB声卡也日渐流行。由于笔记本电脑的音质通常不佳,因此需要通过外置设置将音质提升到台式电脑的水准。如图1-71所示为创新Audigy2 NX的外置声卡。
图1-70 笔记本电脑集成声卡
图1-71 创新Audigy2 NX的外置声卡
1.2.6 笔记本电脑的光驱
笔记本电脑的光驱主要用于安装系统和应用软件,还是一种视听工具,为用户的临时存储提供便利。笔记本电脑光驱大致可分为CD-ROM光驱、DVD光驱、COMBO光驱和DVD刻录光驱等。
1.CD-ROM光驱
CD-ROM光驱能读取CD格式光盘和VCD/MP3等格式文件,还可以读取电脑中的各种应用软件文件。如图1-72所示为笔记本电脑的CD-ROM光驱。
2.DVD光驱
DVD光驱如图1-73所示。DVD光驱除了可读取CD-ROM光驱能读取的格式文件外,还能读取DVD格式的文件(碟片)。
图1-72 笔记本电脑的CD-ROM光驱
图1-73 DVD光驱
3.COMBO光驱
COMBO光驱,如图1-74所示。“康宝”光驱是人们对COMBO光驱的俗称。COMBO光驱是一种集合了CD刻录、CD-ROM和DVD-ROM为一体的多功能产品。
4.DVD刻录光驱
DVD刻录光驱,如图1-75所示。刻录光驱包括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和DVD-RAM。刻录机的外观和普通光驱差不多,只是其前置面板上通常都清楚地标识着写入、复写和读取三种速度。
注意 RW代表可反复擦写。另外,衡量光驱好坏的指标有转速、防震能力和纠错能力等。
图1-74 COMBO光驱
图1-75 DVD刻录光驱