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 StepSleep 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OEM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（例如由SD/SGRAM改为DDR显存）；使用更精细的制造工艺以及加入一些节电技术等。 　　不同的笔记本电脑的显卡都有一些共同点，或者说这些共同点是笔记本电脑显卡的必备条件： 　　1.稳定，兼容性好，速度在笔记本电脑显卡设计中的优先性反而比较低，首先要保证稳定性和良好的软件兼容性。时至今日，还有许多其他配置不低的笔记本电脑使用PCI接口的显卡就是这个道理。 　　2.耗电量低，发热小，这一条和Mobile CPU的原因相同。 　　3.具备双头显示能力，虽然大多数个人用户可能从来没有使用过这个功能，但这个当时设计来外接投影机做商业演示的功能还是一直在笔记本电脑中保留下来。现在的许多显卡甚至具备了电视输出，可以把屏幕内容输出到电视，这对于家庭和个人用户而言是个很好的功能，至少是可以把DVD/VCD输出到电视上和家人分享了。 　　4.芯片及外围电路占地面积小，这点当然是寸土尺金的笔记本电脑主板的要求，为了缩小显卡芯片及外围电路的占地面积，许多显卡厂商开始在其芯片中集成显存，以及采用更精细的生产工艺来缩小显卡部分的占地面积。 　　5.具备DVD硬解压或者动态补偿能力，这样就可以在播放DVD时减低CPU的占用率，进而减低耗电和发热。 　　笔记本电脑显卡早期是NeoMagic的天下，后来ATI进军笔记本电脑显卡市场，从NeoMagic手中夺取了大部分的市场，时至今日，ATI依然保持这种领先地位，无论是在Windows还是Mac OS机型中都是无可争议的大腕。 　　其他笔记本电脑显卡的厂商还有Silicon Montion，Trident，VIA/S3和新进的NVIDIA。 　　在主流笔记本电脑中应用最多的是ATI的Rage mobility系列和VIA/S3的 Savage IX/MX，前者的优点是DVD播放硬解压和良好的2D画质，后者的优势是较好的3D能力。怎样选择就看你的需要了。 　　在高端机型中采用的显卡主要是ATI的Mobility 128和M4（^33050104d^4、^33050104e^5），Trident CyberBlade XP，还有NAVIDIA的GeForce 2Go系列（^33050104f^6），例如Dell Insprion8000/8100和Toshiba的Dynabook A1/X10MPC。此外，在最新采用Mobile Pentium Ⅲ 1.13GHz的机型中，也开始采用ATI的Mobility Radeon显卡（代表机型：Sony VAIO GR9/K）和VIA/S3的SuperSavage IX/MX显卡（代表机型：IBM T23系列）。 　　如果你希望在笔记本电脑中进行3D图形制作，我推荐16MB或者32MB显存的ATI Mobility 128/M4显卡（市场上使用mobility Radeon的笔记本电脑现在还只有8MB显存），它们对OpenGL的支持比较好。如果你希望在笔记本电脑上玩游戏，则16MB或者32MB显存的NVIDIA GeF orce2 Go系列的显卡是你的首选。16MB或者32MB显存的Trident CyberBlade XP和VIA/S3的SuperSavage IX/MX也不错。至于现在主流的8Mb显存ATI Rage Mobility系列和VIA/S3 Savage IX/MX系列还很难做到在1024×768分辨率下流畅地运行Quake Ⅲ，对于要求较低的3D游戏则没有什么问题。 　　#1内 存 　　笔记本电脑内存的内存芯片和普通台式机内存通常是相同的，只是为了缩小体积，笔记本电脑内存采用了微型化的接口，从（^33050104g^7）笔记本电脑内存和5号小电池的对比你就可以想象它的小巧。另外，主流笔记本电脑的Mobile CPU外频均为100MHz，因此绝大多数笔记本电脑内存都是PC100规格的， 　　笔记本电脑内存一般都是可以升级更换的，而且很多商家也提供这些服务，市场上口碑较好的品牌笔记本电脑内存有KingHorse，KingStone和KingMax等。你需要注意的只是事先咨询你的笔记本电脑生产厂商，这种升级更换是否会影响质保。 　　当然，也有一些笔记本电脑采用了专用接口的内存（例如Sony和Fujitsu的部分全外挂型号）。这些专用接口内存可以比普通笔记本电脑内存体积更小、重量更轻，但是在市场上很难买到，需要升级时只能找厂商，花费不菲。如果你希望以后可以升级自己的笔记本电脑内存，在购买时就要注意它是否采用标准接口内存。 　　#1硬 盘 　　笔记本电脑的硬盘和台式机的硬盘原理上是一样的，只是采用了直径更小2.5英寸的盘片（台式机采用3.5英寸盘片），厚度比台式机硬盘矮很多，接口也排列得更加紧密（^33050104h^8）。 　　和笔记本电脑内存一样，绝大多数笔记本电脑的硬盘都是可以升级的，也有很多商号提供这种服务，除了选购适合自己的型号外，别忘记事先咨询你的笔记本电脑厂商这样做是否会影响保修。 　　笔记本电脑硬盘市场的品牌主要是IBM，此外还有Toshiba，Fujitsu等日本品牌，其中IBM的产品线最为齐全，技术也最领先，是各大笔记本电脑厂商的首选装备。IBM硬盘的缺点就是部分型号有时会和某些机型出现兼容性问题（我试过Fujitsu的几款触摸屏笔记本电脑无论如何都不认IBM硬盘），在购买来升级更换时最好是先试用一下。 　　部分最新的笔记本电脑硬盘现在已经支持DMA100接口标准，但即便如此台式机上最普通的5400转512K Cache硬盘都要比笔记本电脑上最快的硬盘快，笔记本电脑硬盘现在已经是整机性能的瓶颈之一。 　　绝大多数笔记本电脑硬盘的接口都是通用的，但是笔记本电脑硬盘有一个台式机硬盘没有的参数，就是厚度，笔记本电脑硬盘的厚度有9毫米，12.5毫米和25毫米三种，25毫米的现在已经很少采用了，采用最多的是9毫米和12.5毫米这两种，如果你的笔记本电脑原来就是使用12.5毫米的硬盘，你在升级时可以选择9毫米或者12.5毫米厚度的硬盘，但是如果原来就是使用9毫米厚度的硬盘，你就要留意是否可以插入12.5毫米的硬盘了，否则买了又插不进就只好拿来当外置硬盘了，呵呵！ 　　#1PCMCIA扩展卡 　　所谓PCMCIA是Personal Computer Memory Card International Association（个人计算机存储卡国际协会）的缩写，该组织于1989年成立，是制定PC卡标准的国际组织和行业协会。其成员包括Intel、AMD、IBM、Compaq这样的电脑界巨头。 　　在笔记本电脑上，符合PCMCIA规范的扩展卡插槽（俗称PC卡插槽）是必备的扩展装置，在笔记本电脑上PC卡是最常用的功能扩展卡，其作用等同于台式机上的PCI/ISA/CNR接口扩展插卡，因其小巧耐用，支持热插拔和即插即用的特点非常符合笔记本电脑移动应用的要求，因此在笔记本电脑上得到了极其广泛的应用。我见过没有串并口，没有USB，没有第二显示器输出接口的笔记本电脑，但是从来没有见过没有PC卡插槽的笔记本电脑。 　　绝大多数PC卡都遵循PCMCIA规范。 　　时至今日，PCMCIA标准已经成为笔记本电脑用PC卡无可置疑的标准，品种也发展到包括闪存卡，可编程ROM卡，网卡，Modem卡，硬盘卡，SCSI卡，IEEE1394卡，甚至包括GPS（全球定位系统）卡，视频编辑卡，指纹识别卡等高端的应用领域。而且PCMCIA标准的PC卡具备良好的跨平台兼容性，同样可以用于数码相机，工业电子仪器设备等。 　　目前广泛应用的PC卡包括3种规格：Type I、Type Ⅱ和Type Ⅲ，它们之间的最大区别是厚度，TypeI和Type Ⅲ的PC卡长宽为85.6mm×54mm，而Type为I3.3mm，TypeⅡ为 5.0mm，TypeⅢ为 10.5mm，它们的接口是完全相同的，都是68针，因此只要PC卡插槽的厚度允许，三种规格的卡都可以通用。之所以有厚度的区别是因为内置的设备要求不同，例如内存就可以置于最薄的Type I卡中，但是微型硬盘就至少需要TypeⅡ或者Type Ⅲ卡的厚度才能容纳得下。 　　在市场上最常见的PC卡就是TypeⅡ的网卡和Modem（^33050104i^9），也有Modem+10/100自适应网卡三合一的产品（TypeⅡ），此外内存卡及其转接卡还有IEEE1394转接卡（^33050104j^10）也比较多。生产PC卡网卡，Modem的著名厂商有3Com和Xircom等。至于其他的特殊用途的PC卡则比较难找一点，可能需要向经销商订货。在选购PC卡时，我建议大家尽量选用著名厂商的产品，这样在操作系统中就可以得到较好的驱动支持和兼容性，对于Linux这样的操作系统而言这点尤其重要。 　　在选购笔记本电脑时要注意PC卡插槽的数量和分布，如果一台笔记本电脑没有内置网卡或者Modem但是又只有一个PC卡插槽，你就不得不使用PC卡的网卡或者Modem，这样你就没有多余的PC卡插槽来进行其他扩充了。还要注意的是有些笔记本电脑虽然有两个PC卡插槽，但是却分布在不同的位置，这样虽然可以给布线和使用带来方便，但是就不能使用TypeⅢ的PC卡了（它需要占用两个TypeⅡ插槽的高度），你可以根据自己的要求取舍。