笔记本电脑关键技术

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摘要：本文将针对笔记本电脑的关键技术,对各个关键部件进行一系列的阐述。并对其他的关键技术进行详细解说。

关键词：主板.内存.CPU.液晶屏幕.电池及电源管理.硬盘.扩充性能.其他设计与设备.散热技术

0引言

随着1985年第一台笔记本电脑—东芝T1100的诞生，移动计算机技术第一次走进了人们的生活。而时间跨入2000年，随着网络经济的发展壮大，移动商务的兴起，以及技术的进一步发展，性能的提高，用户对可以更好地满足各种移动应用的笔记本电脑的需求日益加大。一个好的笔记本应满足以下几点：一是体积小而且能耗低的CPU；二是液晶显示屏；三是最小化的外设；四是主板散热技术；五是电源管理技术。

1.主板及内存

笔记本电脑的集成度非常高。一些主要功能都是集中在主板上的，主板的性能好坏直接决定了整机的性能。英特尔的芯片组性能与质量是最好的，价格也是最贵的；除此之外，最常见的就是SIS和ALI的芯片组了，低价位的机器一般都采用这两种芯片，稳定程度是很不错的，但是在性能上与英特尔相比就有相当的差距。

1.1TCP

TCP是指主板自动散热技术，可根据CPU工作的快慢来自动调节散热，满足主板散热的特殊需要．该技术是保证笔记本电脑在功能上不断增强的同时，整体性能保持稳定的笔记本关键技术，使得超精小的笔记本在工作时也飞快自如。

1.2DDRSDRAM：双速SDRAM

双速(DDR)同步DRAM是内存的一种，它支持数据在每个时钟周期的两个边沿进行数据传输，从而使内存芯片的数据吞吐率提高了一倍。DDR-SDRAM还降低了能耗，因此是笔记本电脑内存的理想之选。

2.CPU

如果从严格设计的角度来讲，用在笔记本电脑上的CPU必须是“笔记本电脑专用处理器”，俗称“MobileCPU”。

2.1便携式笔记本CPU主要特性

CPU是笔记本最核心的部件，是提高整体性能的关键,笔记本电脑强调移动性能，体积和重量就成为它的重要的性能指标，尤其在笔记本电脑朝着超轻、超薄的方向发展的今天，对于笔记本电脑的CPU的性能提出了严格的要求.

由于笔记本的固有特性,整个笔记本电脑的集成度较高，便携系统的散热比台式机更为困难,但处理器还必须保持适当的温度,这就对散热提出了很高的要求，所以笔记本电脑的CPU必须功耗较小，才不至于因散热问题带来整个笔记本电脑的性能和稳定性下降。同样，CPU的功耗较小，也更有助于使电池维持更长的使用时间。受外形的限制,要求新型笔记本CPU在保持高性能和速度的同时,必须保持小巧的体积。小巧轻便的便携式电脑需要具备特殊特性才能保持其最佳性能。

[作者简介]：本科生，河北农业大学现代科技学院E—mail：253044370@

3.液晶屏幕

液晶屏需要注意的有几个地方：一是坏点问题，二是反应时间，三是液晶屏本身的档次。

坏点问题也就是常说的液晶屏有亮点或暗点。要避免坏点就必须保证每个TFT管和液晶器件没有坏的，这在工艺要求上就非常高。所以国家规定是少于七个以下为合格品，要检验液晶屏是否有坏点只要显示一幅单色的图象，仔细观察有无特别的亮点就可以了。

再者就是反应时间了。反应时间是指系统在接到输入设备的指令后，反映到显示器上的时间，也就是考察是否有拖影现象。最简单的测试办法就是打开一页特别长的文本，按住向下键向下滚屏，观察屏幕就知道了。反应时间是越短越好。

另外就是液晶屏的档次问题了。液晶屏我们也可以叫TFT显示屏。一般中低价位的笔记本电脑采用的是XGA显示屏，好一点的是SXGA，而UXGA主要针对某些行业设计的机器一般家用电脑不需要。

4.电源适配器与电池使用时间

通过电池供电实现移动办公是笔记本电脑区别于台式机的一个重要特征，而有限的电池容量当然无法满足无限的使用时间要求，笔记本电脑越来越高的硬件配置对电池的消耗也越来越大，而笔记本电脑的电池自锂电池广泛采用之后至今仍没有重大的突破，要应付越来越大的耗电量，同时要保证一定的使用时间，那么一些节省电能的新技术就显得非常重要。

笔记本电脑通过电源适配器ACAdapter和电池供电。各种电源适配器都有各自的输入/输出电压和额定功率，因此，在使用的过程中注意最好不要将不同机型笔记本电脑所配的电源适配器混用，以免烧坏机器。

目前笔记本所用电池主要有Lion和NiMH两种电池。Lion(锂)电池是目前的主流，一般为智能型电池,具有记忆功能,并且重量较轻,使用时间较长,价格也较为昂贵；而NiMH电池重量较重，并且经常需要进行电池放电，价格相对低廉。电池的使用时间一般约为2～3小时，需要连续长时间使用，则可以选用能使用较长时间的电池和具有省电设置的机器，或准备第二块备份电池。

4.1节电技术

笔记本电脑的节省电能的新技术可谓是软硬兼施，软件往往配合专用的硬件使用，下面向大家介绍一下笔记本电脑的节电技术。

4.1.1．IntelSpeedStep技术

SpeedStep是IntelCPU使用的一项技术，在移动Pentium-3600Mhz之后的移动版Pentium处理器中，Intel加入了一个通过降低CPU运行主频来达到降低功耗的技术——SpeedStep。（移动PentiumM处理器中，Intel重新设计了这个技术，被称之为“增强型SpeedStep”）它可以让处理器在两种工作模式之间随意地切换，这两种模式即交流电状态时的最高性能模式和电池状态时的电池优化模式。所谓最高性能模式是指当笔记本电脑与交流电源连接时，可提供与台式机近似的性能；而电池优化模式是指当笔记本电脑使用电池时，会让笔记本电脑的性能发挥与其电池使用时间之间达到最佳的平衡。

如今，SpeedStep技术已经发展到了第二代，称为EnhancedIntelSpeedStep技术。新的技术又增加了自动模式、超强性能模式、电池优化性能模式等。4.1.2AMDPowerNow!技术

这种电源管理技术会按不同应用程序的需要，调高或调低处理器的电压和主频，使处理器更能切合实际应用的需要，从而延长笔记本电脑电池的使用时间，并延长电池的寿命。

AMDPowerNow!技术提供的工作模式有3种：自动模式(系统监察应用程序，并在需要时作出调整)、高效能模式(处理器以最高主频和电压运行)和省电模式(处理器以最低主频及电压运行，可延长电池的使用时间)。不过，工作模式的种类多少将取决于不同的笔记本电脑厂商的设计。

4.2专用电源管理芯片和专用电源管理程序

为了最大限度地节约电能，技术领先的厂家自行开发出电源管理芯片和专用电源管理程序，

4.2.1IBM公司的专用电源管理芯片和程序

IBM公司在其PentiumⅢCPU级别笔记本电脑中装备了IBMPowerManagementDevice(简称IBMPMDevice)的专用电源管理芯片。结合该芯片使用的电源管理程序是BatteryMixer，它包含在IBMConfigurationUtility中。安装该程序后，会在系统任务栏右侧出现一个横放的电池，点击这个电池就会出现众多的选项。

在BatteryMixer中，IBM提供了许多的原厂设置主题，针对不同的应用，用户也可以自己定义新的主题来适合特殊需要。BatteryMixer甚至可以检测到电池的可充电容量、充放电次数和自动判断电池的状态，如果发现电池的状态不佳还会提醒用户送到IBM去维修。

由于采用自己设计的专用电源管理芯片，BatteryMixer程序甚至连PCI总线耗电和CD-ROM的速度都可以调节，由此来减少耗电。

5.硬盘

硬盘的容量越来越大。除容量外，还要考虑硬盘厚度、转速、躁音、平均寻道时间、是否省电等方面的参数。

5.1笔记本电脑硬盘接口

硬盘接口一直是人们关心的技术，随着笔记本电脑其它配件性能的大步迈进，硬盘的接口传输率越来越体现出它在整个电脑系统的瓶颈效应，硬盘接口越来越受到人们的关注。

硬盘接口有电源接口与数据接口，其中电源插口与主机电源相连，为硬盘提供电力：数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间传输交换的纽带，根据连接方式的差异，分为IDE与EIDE接口等。

现在的笔记本硬盘采用的都是IDE接口技术，实际上是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器，我们常说的IDE接口，也叫ATA接口，现在PC机使用的硬盘大多数都是IDE兼容的，而笔记本更是如此。。把盘体与控制器集成在一起的做法，减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得相对简单，厂商不需要再担心自己生产的硬盘控制器的兼容性，对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。随着技术的不断更新，IDE接口不断推出各种新的技术指标ATA-1---ATA－4直到最新的SerialATA接口

5.2笔记本电脑硬盘的新技术

笔记本电脑硬盘现在也采用很多新技术，象日立最新的7200转硬盘，便采用了FemtoSliderHead技术，使读写头与盘面之间的距离缩短了40%，增加了大约10%的纪录区域，实现了高密度化。此外还采用了IBM开发的一项所谓“仙尘技术”，使硬盘的可靠性和存储密度大幅增加。仙尘技术实际上是IBM发明的一种稀有金属涂层，它能够克服当磁存储设备的存储密度到达一定限度的时候所出现的超磁效应。这样磁盘的存储密度就能进一步上升。为进一步提高笔记本电脑硬盘性能，目前甚至有厂家考虑使用两块1.8英寸硬盘组成RAID0！随着新技术的不断应用，突破笔记本电脑性能瓶颈指日可待。

除了传统的硬盘，目前以快闪存储器为代表的固态磁盘也在得到飞速发展，固态磁盘具有很强的耐冲击性能，非常省电，广泛应用于便携终端、数码相机和便携音响设备。但目前容量、速度都还无法符合主流存储设备的要求，而且大容量的产品价格十分昂贵。前不久IBM又创新的提出了，“MRAM内存”技术，最有希望成为未来硬盘的替代者

5.3笔记本电脑硬盘的安全措施

笔记本电脑本身除了便携性好，可随身携带工作外，可以在移动中使用也是它比台式电脑移动性好的一个体现。对于笔记本电脑用户来说，身处剧烈震动的交通工具中使用笔记本电脑的情况，或者开机状态下搬动笔记本电脑主机的情况都是时有发生的，更有不幸者在开机状态下不慎将笔记本电脑坠落到地面上。遇到上述这些情况正在工作中的硬盘很有可能造成损坏，因为许多笔记本电脑硬盘损坏都是由于正在工作的硬盘受到剧烈震动导致磁头机械臂损坏或者是磁头打在盘片上导致硬盘出现了坏道导致的。

主动式保护

为了解决移动中使用或者突发性的震动导致工作中的硬盘损坏过快的现象，笔记本电脑厂商设计了各种硬盘防震措施来预防，IBM向用户提供了一种硬盘保护措施，通过Windows界面软件设定来达到保护硬盘目的，这套系统被IBM称之为IBM主动式硬盘保护系统

被动式保护

对于那些不能使用IBM主动式硬盘保护系统的笔记本电脑来说只能依靠一些被动式的硬盘防震设计来减轻硬盘震动所带来的伤害。在IBMP4-M平台的代表作T30上我们就可以见到IBM曾经或者仍旧在使用的两种硬盘防震设计，这两种防震设计和上述的IBM主动式硬盘保护系统的不同在于，它们都是纯机械原理的，都是采取吸收震动能量方式来减轻硬盘伤害的可能性，并没有任何的电子元件参与保护过程，所以这里我们称之为被动式的保护。

6.扩充性能

在未来日新月异的情况下，应充分考虑产品的扩充性能和可升级性。

6.1AGP

AGPiAcceleratedGraphicsPort的缩写，即"加速图形端口"，是英特尔开发的新一代局部图形总线技术。AGP技术的两个核心内容是：一、使用PC的主内存作为显存的扩展延伸，这样就大大增加了显存的潜在容量；二、使用更高的总线频率66MHz、133HZ甚至266MHz，极大地提高数据传输率。AGP总线是一种专用的显示总线，并且将显示卡从POI：上独立出去，使得PCI声卡、SCSI设备、网络设备、I／S设备等的工作效率随之得到提高。从AGP中受益最大的是以3D游戏为主的一些3D程序。

6.2IrDA

红外传辅接口

6.3Bluetooth*：

蓝牙是一种短程(2.4GHz)无线技术，用于简化网络设备之间以及设备与互联网之间的通信。它还可简化网络设备和其它计算机之间的数据同步。由于蓝牙不是为传输大流量负载而设计的，因此并不适于替代LAN或WAN。

6.4S-video

视频输出，即s端子，这种连接为对比度和颜色分别提供了传输线，可产生优于混合连接的图像。

6.5USB

通用串行总线是一个外部总线标准，数据传输速率可达12Mbps。一个USB端口可用于连接多达127种外设，如鼠标、调制解调器和键盘等。USB自从1996年推出后，已成功替代串行和并行端口。它还支持即插即用安装和热插拔功能。即插即用能够在计算机运行过程中添加和删除设备，操作系统将自动作出相应变化。USB2.0于2002年推出，专为MicrosoftWindowsXP而设计，数据传输速率可达480Mbps。

6.6LPT口

打印口，一般打印机用LTP1口，打印接口模式可在COMOS下调动，有EPP，ECP等模式

7.其他设计与设备

机器的外观、颜色、体积、重量等都是需要考虑的因素。触摸板或点取设备及鼠标使用是否方便，键盘键距是否合理，功能键使用是否正常和手感如何，这些都需要考虑。

7.1触摸板

触摸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。触摸板的是没有机械磨损，控制精度也不错，操作起来很方便，初学者很容易上手。

7.2指点杆

是由IBM发明的，目前常见于IBM和Toshiba的笔记本电脑中，它有一个小按钮位于键盘的G、B、H三键之间，在空白键下方还有两个大按钮，其中小按钮能够感应手指推力的大小和方向，并由此来控制鼠标的移动轨迹，而大按钮相当于标准鼠标的左右键。

7.3AccupointI

AccupointI，是传统鼠标指点杆Accupoint的升级，它在原鼠标左右键的上方添加了两个键以支持滚屏功能。滚屏功能主要用于，当页面一屏显示不完时，不用点击屏幕右侧的滚动条，可以直接用滚动键实现滚动功能。

8.散热技术

8.1Intel的散热技术

Intel使用了0.18微米或更先进的的制程制造体积更小的处理器部件而减小了笔记本的体积,更省电的节能技术,更高效的散热系统.Intel改进了的节能技术包括Intelspeedstep技术,快速启动技术和处理器电压调节技术.通过这些技术上的革新,Intel正在一步一步的拉近笔记本电脑性能与台式机性能之间的差距.Intel与业界一起努力发展着高阶的移动散热技术,包括先进的热管技术和高效移动风扇.

8.2IBM的散热技术

IBM为了改进其某些机型的散热措施发展了一种称为"thermalhinge"的技术.这种技术看上去更像是老式的散热器---用一些贯穿于连接键盘与显示器的铰链中间的管子(热管)把cpu和其他部件产生的热量带走.

9.结束语

通过对笔记本电脑关键技术的浅析，认识到现在的IT技术变化之快是难以想象的。每个部件的技术日益成熟。使得笔记本电脑和台式机的性能差距越来越小。从全世界笔记本出货量来看，使用笔记本的人越来越多，笔记本取代台式机的将是一件指日可待的事情了。

通过学习生活中的信息技术，使我学习到了很多知识。这门课很有用，不论学习什么专业，都离不开电脑，学习关于电脑的一切知识都是有用的。

参考文献

[1]购物体验网

[2]中关村在线

Thekeytechniqueofnotebooktakeapanoramicviewof

(CollegeofModernscienceandtechnologyAgricultureUniversityofHeBei,BaoDing071001)

Abstract:binetherightness''''otherkeytechniquecarryondetailedexplain.

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

（河北农业大学现代科技学院水利水电工程0603班，河北保定071000）