筆記本電腦關鍵技術

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摘要：本文將針對筆記本電腦的關鍵技術,對各個關鍵部件進行一系列的闡述。并對其他的關鍵技術進行詳細解說。

關鍵詞：主板.內存.CPU.液晶屏幕.電池及電源管理.硬盤.擴充性能.其他設計與設備.散熱技術

0引言

隨著1985年第一臺筆記本電腦—東芝T1100的誕生，移動計算機技術第一次走進了人們的生活。而時間跨入2000年，隨著網絡經濟的發展壯大，移動商務的興起，以及技術的進一步發展，性能的提高，用戶對可以更好地滿足各種移動應用的筆記本電腦的需求日益加大。一個好的筆記本應滿足以下幾點：一是體積小而且能耗低的CPU；二是液晶顯示屏；三是最小化的外設；四是主板散熱技術；五是電源管理技術。

1.主板及內存

筆記本電腦的集成度非常高。一些主要功能都是集中在主板上的，主板的性能好壞直接決定了整機的性能。英特爾的芯片組性能與質量是最好的，價格也是最貴的；除此之外，最常見的就是SIS和ALI的芯片組了，低價位的機器一般都采用這兩種芯片，穩定程度是很不錯的，但是在性能上與英特爾相比就有相當的差距。

1.1TCP

TCP是指主板自動散熱技術，可根據CPU工作的快慢來自動調節散熱，滿足主板散熱的特殊需要．該技術是保證筆記本電腦在功能上不斷增強的同時，整體性能保持穩定的筆記本關鍵技術，使得超精小的筆記本在工作時也飛快自如。

1.2DDRSDRAM：雙速SDRAM

雙速(DDR)同步DRAM是內存的一種，它支持數據在每個時鐘周期的兩個邊沿進行數據傳輸，從而使內存芯片的數據吞吐率提高了一倍。DDR-SDRAM還降低了能耗，因此是筆記本電腦內存的理想之選。

2.CPU

如果從嚴格設計的角度來講，用在筆記本電腦上的CPU必須是“筆記本電腦專用處理器”，俗稱“MobileCPU”。

2.1便攜式筆記本CPU主要特性

CPU是筆記本最核心的部件，是提高整體性能的關鍵,筆記本電腦強調移動性能，體積和重量就成為它的重要的性能指標，尤其在筆記本電腦朝著超輕、超薄的方向發展的今天，對于筆記本電腦的CPU的性能提出了嚴格的要求.

由于筆記本的固有特性,整個筆記本電腦的集成度較高，便攜系統的散熱比臺式機更為困難,但處理器還必須保持適當的溫度,這就對散熱提出了很高的要求，所以筆記本電腦的CPU必須功耗較小，才不至于因散熱問題帶來整個筆記本電腦的性能和穩定性下降。同樣，CPU的功耗較小，也更有助于使電池維持更長的使用時間。受外形的限制,要求新型筆記本CPU在保持高性能和速度的同時,必須保持小巧的體積。小巧輕便的便攜式電腦需要具備特殊特性才能保持其最佳性能。

[作者簡介]：本科生，河北農業大學現代科技學院E—mail：253044370@

3.液晶屏幕

液晶屏需要注意的有幾個地方：一是壞點問題，二是反應時間，三是液晶屏本身的檔次。

壞點問題也就是常說的液晶屏有亮點或暗點。要避免壞點就必須保證每個TFT管和液晶器件沒有壞的，這在工藝要求上就非常高。所以國家規定是少于七個以下為合格品，要檢驗液晶屏是否有壞點只要顯示一幅單色的圖象，仔細觀察有無特別的亮點就可以了。

再者就是反應時間了。反應時間是指系統在接到輸入設備的指令后，反映到顯示器上的時間，也就是考察是否有拖影現象。最簡單的測試辦法就是打開一頁特別長的文本，按住向下鍵向下滾屏，觀察屏幕就知道了。反應時間是越短越好。

另外就是液晶屏的檔次問題了。液晶屏我們也可以叫TFT顯示屏。一般中低價位的筆記本電腦采用的是XGA顯示屏，好一點的是SXGA，而UXGA主要針對某些行業設計的機器一般家用電腦不需要。

4.電源適配器與電池使用時間

通過電池供電實現移動辦公是筆記本電腦區別于臺式機的一個重要特征，而有限的電池容量當然無法滿足無限的使用時間要求，筆記本電腦越來越高的硬件配置對電池的消耗也越來越大，而筆記本電腦的電池自鋰電池廣泛采用之后至今仍沒有重大的突破，要應付越來越大的耗電量，同時要保證一定的使用時間，那么一些節省電能的新技術就顯得非常重要。

筆記本電腦通過電源適配器ACAdapter和電池供電。各種電源適配器都有各自的輸入/輸出電壓和額定功率，因此，在使用的過程中注意最好不要將不同機型筆記本電腦所配的電源適配器混用，以免燒壞機器。

目前筆記本所用電池主要有Lion和NiMH兩種電池。Lion(鋰)電池是目前的主流，一般為智能型電池,具有記憶功能,并且重量較輕,使用時間較長,價格也較為昂貴；而NiMH電池重量較重，并且經常需要進行電池放電，價格相對低廉。電池的使用時間一般約為2～3小時，需要連續長時間使用，則可以選用能使用較長時間的電池和具有省電設置的機器，或準備第二塊備份電池。

4.1節電技術

筆記本電腦的節省電能的新技術可謂是軟硬兼施，軟件往往配合專用的硬件使用，下面向大家介紹一下筆記本電腦的節電技術。

4.1.1．IntelSpeedStep技術

SpeedStep是IntelCPU使用的一項技術，在移動Pentium-3600Mhz之后的移動版Pentium處理器中，Intel加入了一個通過降低CPU運行主頻來達到降低功耗的技術——SpeedStep。（移動PentiumM處理器中，Intel重新設計了這個技術，被稱之為“增強型SpeedStep”）它可以讓處理器在兩種工作模式之間隨意地切換，這兩種模式即交流電狀態時的最高性能模式和電池狀態時的電池優化模式。所謂最高性能模式是指當筆記本電腦與交流電源連接時，可提供與臺式機近似的性能；而電池優化模式是指當筆記本電腦使用電池時，會讓筆記本電腦的性能發揮與其電池使用時間之間達到最佳的平衡。

如今，SpeedStep技術已經發展到了第二代，稱為EnhancedIntelSpeedStep技術。新的技術又增加了自動模式、超強性能模式、電池優化性能模式等。4.1.2AMDPowerNow!技術

這種電源管理技術會按不同應用程序的需要，調高或調低處理器的電壓和主頻，使處理器更能切合實際應用的需要，從而延長筆記本電腦電池的使用時間，并延長電池的壽命。

AMDPowerNow!技術提供的工作模式有3種：自動模式(系統監察應用程序，并在需要時作出調整)、高效能模式(處理器以最高主頻和電壓運行)和省電模式(處理器以最低主頻及電壓運行，可延長電池的使用時間)。不過，工作模式的種類多少將取決于不同的筆記本電腦廠商的設計。

4.2專用電源管理芯片和專用電源管理程序

為了最大限度地節約電能，技術領先的廠家自行開發出電源管理芯片和專用電源管理程序，

4.2.1IBM公司的專用電源管理芯片和程序

IBM公司在其PentiumⅢCPU級別筆記本電腦中裝備了IBMPowerManagementDevice(簡稱IBMPMDevice)的專用電源管理芯片。結合該芯片使用的電源管理程序是BatteryMixer，它包含在IBMConfigurationUtility中。安裝該程序后，會在系統任務欄右側出現一個橫放的電池，點擊這個電池就會出現眾多的選項。

在BatteryMixer中，IBM提供了許多的原廠設置主題，針對不同的應用，用戶也可以自己定義新的主題來適合特殊需要。BatteryMixer甚至可以檢測到電池的可充電容量、充放電次數和自動判斷電池的狀態，如果發現電池的狀態不佳還會提醒用戶送到IBM去維修。

由于采用自己設計的專用電源管理芯片，BatteryMixer程序甚至連PCI總線耗電和CD-ROM的速度都可以調節，由此來減少耗電。

5.硬盤

硬盤的容量越來越大。除容量外，還要考慮硬盤厚度、轉速、躁音、平均尋道時間、是否省電等方面的參數。

5.1筆記本電腦硬盤接口

硬盤接口一直是人們關心的技術，隨著筆記本電腦其它配件性能的大步邁進，硬盤的接口傳輸率越來越體現出它在整個電腦系統的瓶頸效應，硬盤接口越來越受到人們的關注。

硬盤接口有電源接口與數據接口，其中電源插口與主機電源相連，為硬盤提供電力：數據接口則是硬盤數據和主板控制器之間傳輸交換的紐帶，根據連接方式的差異，分為IDE與EIDE接口等。

現在的筆記本硬盤采用的都是IDE接口技術，實際上是指把控制器與盤體集成在一起的硬盤驅動器，我們常說的IDE接口，也叫ATA接口，現在PC機使用的硬盤大多數都是IDE兼容的，而筆記本更是如此。。把盤體與控制器集成在一起的做法，減少了硬盤接口的電纜數目與長度，數據傳輸的可靠性得到了增強，硬盤制造起來變得相對簡單，廠商不需要再擔心自己生產的硬盤控制器的兼容性，對用戶而言，硬盤安裝起來也更為方便。隨著技術的不斷更新，IDE接口不斷推出各種新的技術指標ATA-1---ATA－4直到最新的SerialATA接口

5.2筆記本電腦硬盤的新技術

筆記本電腦硬盤現在也采用很多新技術，象日立最新的7200轉硬盤，便采用了FemtoSliderHead技術，使讀寫頭與盤面之間的距離縮短了40%，增加了大約10%的紀錄區域，實現了高密度化。此外還采用了IBM開發的一項所謂“仙塵技術”，使硬盤的可靠性和存儲密度大幅增加。仙塵技術實際上是IBM發明的一種稀有金屬涂層，它能夠克服當磁存儲設備的存儲密度到達一定限度的時候所出現的超磁效應。這樣磁盤的存儲密度就能進一步上升。為進一步提高筆記本電腦硬盤性能，目前甚至有廠家考慮使用兩塊1.8英寸硬盤組成RAID0！隨著新技術的不斷應用，突破筆記本電腦性能瓶頸指日可待。

除了傳統的硬盤，目前以快閃存儲器為代表的固態磁盤也在得到飛速發展，固態磁盤具有很強的耐沖擊性能，非常省電，廣泛應用于便攜終端、數碼相機和便攜音響設備。但目前容量、速度都還無法符合主流存儲設備的要求，而且大容量的產品價格十分昂貴。前不久IBM又創新的提出了，“MRAM內存”技術，最有希望成為未來硬盤的替代者

5.3筆記本電腦硬盤的安全措施

筆記本電腦本身除了便攜性好，可隨身攜帶工作外，可以在移動中使用也是它比臺式電腦移動性好的一個體現。對于筆記本電腦用戶來說，身處劇烈震動的交通工具中使用筆記本電腦的情況，或者開機狀態下搬動筆記本電腦主機的情況都是時有發生的，更有不幸者在開機狀態下不慎將筆記本電腦墜落到地面上。遇到上述這些情況正在工作中的硬盤很有可能造成損壞，因為許多筆記本電腦硬盤損壞都是由于正在工作的硬盤受到劇烈震動導致磁頭機械臂損壞或者是磁頭打在盤片上導致硬盤出現了壞道導致的。

主動式保護

為了解決移動中使用或者突發性的震動導致工作中的硬盤損壞過快的現象，筆記本電腦廠商設計了各種硬盤防震措施來預防，IBM向用戶提供了一種硬盤保護措施，通過Windows界面軟件設定來達到保護硬盤目的，這套系統被IBM稱之為IBM主動式硬盤保護系統

被動式保護

對于那些不能使用IBM主動式硬盤保護系統的筆記本電腦來說只能依靠一些被動式的硬盤防震設計來減輕硬盤震動所帶來的傷害。在IBMP4-M平臺的代表作T30上我們就可以見到IBM曾經或者仍舊在使用的兩種硬盤防震設計，這兩種防震設計和上述的IBM主動式硬盤保護系統的不同在于，它們都是純機械原理的，都是采取吸收震動能量方式來減輕硬盤傷害的可能性，并沒有任何的電子元件參與保護過程，所以這里我們稱之為被動式的保護。

6.擴充性能

在未來日新月異的情況下，應充分考慮產品的擴充性能和可升級性。

6.1AGP

AGPiAcceleratedGraphicsPort的縮寫，即"加速圖形端口"，是英特爾開發的新一代局部圖形總線技術。AGP技術的兩個核心內容是：一、使用PC的主內存作為顯存的擴展延伸，這樣就大大增加了顯存的潛在容量；二、使用更高的總線頻率66MHz、133HZ甚至266MHz，極大地提高數據傳輸率。AGP總線是一種專用的顯示總線，并且將顯示卡從POI：上獨立出去，使得PCI聲卡、SCSI設備、網絡設備、I／S設備等的工作效率隨之得到提高。從AGP中受益最大的是以3D游戲為主的一些3D程序。

6.2IrDA

紅外傳輔接口

6.3Bluetooth*：

藍牙是一種短程(2.4GHz)無線技術，用于簡化網絡設備之間以及設備與互聯網之間的通信。它還可簡化網絡設備和其它計算機之間的數據同步。由于藍牙不是為傳輸大流量負載而設計的，因此并不適于替代LAN或WAN。

6.4S-video

視頻輸出，即s端子，這種連接為對比度和顏色分別提供了傳輸線，可產生優于混合連接的圖像。

6.5USB

通用串行總線是一個外部總線標準，數據傳輸速率可達12Mbps。一個USB端口可用于連接多達127種外設，如鼠標、調制解調器和鍵盤等。USB自從1996年推出后，已成功替代串行和并行端口。它還支持即插即用安裝和熱插拔功能。即插即用能夠在計算機運行過程中添加和刪除設備，操作系統將自動作出相應變化。USB2.0于2002年推出，專為MicrosoftWindowsXP而設計，數據傳輸速率可達480Mbps。

6.6LPT口

打印口，一般打印機用LTP1口，打印接口模式可在COMOS下調動，有EPP，ECP等模式

7.其他設計與設備

機器的外觀、顏色、體積、重量等都是需要考慮的因素。觸摸板或點取設備及鼠標使用是否方便，鍵盤鍵距是否合理，功能鍵使用是否正常和手感如何，這些都需要考慮。

7.1觸摸板

觸摸板由一塊能夠感應手指運行軌跡的壓感板和兩個按鈕組成，兩個按鈕相當于標準鼠標的左右鍵。觸摸板的是沒有機械磨損，控制精度也不錯，操作起來很方便，初學者很容易上手。

7.2指點桿

是由IBM發明的，目前常見于IBM和Toshiba的筆記本電腦中，它有一個小按鈕位于鍵盤的G、B、H三鍵之間，在空白鍵下方還有兩個大按鈕，其中小按鈕能夠感應手指推力的大小和方向，并由此來控制鼠標的移動軌跡，而大按鈕相當于標準鼠標的左右鍵。

7.3AccupointI

AccupointI，是傳統鼠標指點桿Accupoint的升級，它在原鼠標左右鍵的上方添加了兩個鍵以支持滾屏功能。滾屏功能主要用于，當頁面一屏顯示不完時，不用點擊屏幕右側的滾動條，可以直接用滾動鍵實現滾動功能。

8.散熱技術

8.1Intel的散熱技術

Intel使用了0.18微米或更先進的的制程制造體積更小的處理器部件而減小了筆記本的體積,更省電的節能技術,更高效的散熱系統.Intel改進了的節能技術包括Intelspeedstep技術,快速啟動技術和處理器電壓調節技術.通過這些技術上的革新,Intel正在一步一步的拉近筆記本電腦性能與臺式機性能之間的差距.Intel與業界一起努力發展著高階的移動散熱技術,包括先進的熱管技術和高效移動風扇.

8.2IBM的散熱技術

IBM為了改進其某些機型的散熱措施發展了一種稱為"thermalhinge"的技術.這種技術看上去更像是老式的散熱器---用一些貫穿于連接鍵盤與顯示器的鉸鏈中間的管子(熱管)把cpu和其他部件產生的熱量帶走.

9.結束語

通過對筆記本電腦關鍵技術的淺析，認識到現在的IT技術變化之快是難以想象的。每個部件的技術日益成熟。使得筆記本電腦和臺式機的性能差距越來越小。從全世界筆記本出貨量來看，使用筆記本的人越來越多，筆記本取代臺式機的將是一件指日可待的事情了。

通過學習生活中的信息技術，使我學習到了很多知識。這門課很有用，不論學習什么專業，都離不開電腦，學習關于電腦的一切知識都是有用的。

參考文獻

[1]購物體驗網

[2]中關村在線

Thekeytechniqueofnotebooktakeapanoramicviewof

(CollegeofModernscienceandtechnologyAgricultureUniversityofHeBei,BaoDing071001)

Abstract:binetherightness''''otherkeytechniquecarryondetailedexplain.

Keyword:Lordplank.Memory.CPU.LCDscreen.Batteryandpowersupplymanagement.Harddrive.Enlargementfunction.Otherdesignandequipments.Spreadahottechnique

（河北農業大學現代科技學院水利水電工程0603班，河北保定071000）