筆記本電腦工作原理

1、在某種程度上，筆記本電腦的快速流行有些讓人出乎意料。與臺(tái)式機(jī)相比，它們是完全便攜的，而且消耗的電能和產(chǎn)生的噪音都比較少。但是，它們的速度通常稍慢一點(diǎn)，而且對(duì)圖形和聲音的處理能力也比臺(tái)式機(jī)稍遜一籌，盡管大多數(shù)用戶可能難以察覺到這些過小的差異。 此外，筆記本電腦的價(jià)格也比臺(tái)式機(jī)昂貴。但是，它們之間的價(jià)格差距正在縮小筆記本電腦價(jià)格的下降速度比臺(tái)式機(jī)更快，而其實(shí)際銷售量在2005年5月首次超過了臺(tái)式機(jī) HYPERLINK /framed.htm?parent=laptop.htm&url=/Article/ArticleID/46663/46663.html參考。如何才能將臺(tái)式機(jī)機(jī)箱中的所有設(shè)備塞到那

2、么小的盒子中呢？筆記本電腦如何單憑電池就能夠有效運(yùn)行？在本文中，您將了解到有關(guān)筆記本電腦的各種問題的答案?？偟膩碚f，筆記本電腦和臺(tái)式機(jī)非常相似。它們具有相同的基本硬件、軟件和 HYPERLINK /operating-system.htm操作系統(tǒng)，其主要的差別在于電腦部件的裝配方式。臺(tái)式機(jī)包括 HYPERLINK /motherboard.htm主板、 HYPERLINK /graphics-card.htm顯卡、 HYPERLINK /hard-disk.htm硬盤驅(qū)動(dòng)器和其他部件，它們都安裝在一個(gè)大機(jī)箱中。 HYPERLINK /monitor.htm顯示器、 HYPERLINK /key

3、board.htm鍵盤和其他外圍設(shè)備則通過 HYPERLINK /wireless-network.htm無線方式或電纜進(jìn)行連接。無論是立式機(jī)箱還是臥式機(jī)箱，它都有大量的空間來安裝插卡和電纜，并讓空氣能夠流通。PC機(jī)箱的內(nèi)部構(gòu)造但是，即使與最小巧的 HYPERLINK /pc.htmPC機(jī)箱相比，筆記本電腦的體積也要小很多，重量也輕很多，它的屏幕和鍵盤都集成在設(shè)備之中。與空間充裕、空氣流通順暢的大機(jī)箱相比，筆記本電腦使用小巧的扁平化設(shè)計(jì)，所有部件在安裝時(shí)都緊貼在一起。IBM ThinkPad的內(nèi)部構(gòu)造由于存在這種根本性的設(shè)計(jì)差異以及筆記本電腦固有的便攜性，筆記本電腦的各個(gè)部件必須：可安裝到狹窄

4、空間內(nèi) 省電 比臺(tái)式機(jī)的部件產(chǎn)生的熱量更少 通常，這些差異使得筆記本電腦的零部件更加昂貴，并因此抬高了筆記本電腦的價(jià)格。 在以下部分中，我們將了解筆記本電腦是如何處理這些差異的。處理器微處理器（或者說 HYPERLINK /microprocessor.htmCPU）與 HYPERLINK /operating-system.htm操作系統(tǒng)配合工作，控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)行。它就像是計(jì)算機(jī)的 HYPERLINK /brain.htm大腦。CPU會(huì)產(chǎn)生大量熱量，所以 HYPERLINK /pc.htm臺(tái)式機(jī)通過空氣流通、風(fēng)扇和散熱器（由底板、通道和散熱翅片組成的系統(tǒng)，用于帶走處理器產(chǎn)生的熱量）來冷卻各個(gè)

5、部件的溫度。由于筆記本電腦內(nèi)部的空間很小，無法使用上述這些冷卻方法，因此它的CPU通常： 具有更低的運(yùn)行電壓和時(shí)鐘頻率這樣可減少產(chǎn)生的熱量，同時(shí)降低電力消耗，但是也會(huì)降低處理器的速度。此外，在插上外接電源時(shí)，大多數(shù)筆記本電腦會(huì)以較高的電壓和時(shí)鐘頻率運(yùn)行，在使用電池時(shí)則使用較低的電壓和頻率。 不通過引腳的方式安裝到主板上臺(tái)式機(jī)中的引腳和插座占據(jù)了大量的空間。在某些筆記本電腦主板中，處理器直接安裝在主板上，沒有使用插座。其他主板則使用Micro-FCBGA（翻轉(zhuǎn)芯片球形網(wǎng)陣），也就是使用球來代替引腳。這樣的設(shè)計(jì)可節(jié)省空間，但是在某些情況下也意味著不能將處理器從主板上拆下進(jìn)行更換或升級(jí)。 具有睡眠或

6、慢速運(yùn)行模式如果計(jì)算機(jī)處于空閑狀態(tài)或者處理器不需要快速運(yùn)行，計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)會(huì)相互配合來降低CPU的速度。Apple G4處理器還會(huì)確定數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)來最大限度節(jié)省電池電量。 IBM ThinkPad的處理器有些筆記本電腦使用臺(tái)式機(jī)的CPU，但是會(huì)將它們?cè)O(shè)置為以較低的時(shí)鐘頻率運(yùn)行。雖然這樣可以提高性能，但是這些筆記本電腦通常會(huì)產(chǎn)生更多的熱量和顯著縮短電池的使用時(shí)間。 筆記本電腦的散熱器和風(fēng)扇筆記本電腦通常有小型的風(fēng)扇、散熱器、導(dǎo)熱片或?qū)峁?，幫助CPU排走熱量。一些更為高端的筆記本電腦型號(hào)甚至通過在沿著導(dǎo)熱管布置的通道中加注冷卻液來減少熱量。此外，大多數(shù)筆記本電腦的CPU都靠近機(jī)殼的邊緣。這樣，

7、風(fēng)扇可以將熱量直接吹到外部，而不是吹到其他部件上。 內(nèi)存和存儲(chǔ)裝置筆記本電腦的內(nèi)存可以在一定程度上彌補(bǔ)因處理器速度較慢而導(dǎo)致的性能下降。一些筆記本電腦將 HYPERLINK /cache.htm緩存內(nèi)存放置在 HYPERLINK /microprocessor.htmCPU上或非常靠近CPU的地方，以便CPU能夠更快地存取數(shù)據(jù)。有些筆記本電腦還有更大的總線，以便在處理器、 HYPERLINK /motherboard.htm主板和內(nèi)存之間更快傳輸數(shù)據(jù)。 SODIMM模塊筆記本電腦通常使用較小的內(nèi)存模塊以節(jié)省空間。筆記本電腦中使用的 HYPERLINK /computer-memory.htm內(nèi)

8、存類型包括： 緊湊外形雙列直插內(nèi)存模塊(SODIMM) 雙倍數(shù)據(jù)傳輸率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(DDR SDRAM) 單數(shù)據(jù)傳輸率同步隨機(jī)存取內(nèi)存(SDRAM) 專有技術(shù)的內(nèi)存模塊 一些筆記本電腦的內(nèi)存能夠升級(jí)，并且能通過可拆卸面板來輕松拆裝內(nèi)存模塊。 與臺(tái)式機(jī)類似，筆記本電腦的內(nèi)部有 HYPERLINK /hard-disk.htm硬盤驅(qū)動(dòng)器，用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)文件。但是，筆記本電腦的硬盤存儲(chǔ)空間通常比臺(tái)式機(jī)小。而且筆記本電腦的硬盤驅(qū)動(dòng)器在尺寸上也小于臺(tái)式機(jī)的硬盤驅(qū)動(dòng)器。此外，大多數(shù)筆記本電腦硬盤驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)速低于臺(tái)式機(jī)硬盤驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)速，從而減少熱量和降低消耗。 臺(tái)式機(jī)具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)器

9、艙，可安裝更多的驅(qū)動(dòng)器，例如 HYPERLINK /cd.htmCD和 HYPERLINK /dvd.htmDVD ROM驅(qū)動(dòng)器。但是，筆記本電腦中的空間要小得多。所以大多數(shù)筆記本電腦都使用一種模塊化設(shè)計(jì)，將各種驅(qū)動(dòng)器都安裝在同一個(gè)驅(qū)動(dòng)器艙中。這些驅(qū)動(dòng)器可分為三種不同類型： 熱插拔可以在計(jì)算機(jī)正在運(yùn)行時(shí)更換驅(qū)動(dòng)器。 可帶電插拔可在計(jì)算機(jī)正在運(yùn)行時(shí)更換驅(qū)動(dòng)器，但是對(duì)應(yīng)的總線（驅(qū)動(dòng)器用來向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)的通道）必須處于非活動(dòng)狀態(tài)。 冷插拔必須關(guān)閉計(jì)算機(jī)，然后才能更換驅(qū)動(dòng)器。 在有些情況下，這些驅(qū)動(dòng)器艙不僅能夠安裝驅(qū)動(dòng)器，而且可以安裝額外的電池。 下面，讓我們看看筆記本電腦的視頻處理和顯示能力。 圖

10、形處理單元（GPU）是負(fù)責(zé)處理 HYPERLINK /3dgraphics.htm3D圖形渲染計(jì)算工作的 HYPERLINK /microprocessor.htm微處理器。與CPU相同，GPU會(huì)產(chǎn)生大量熱量。大多數(shù)筆記本電腦都在 HYPERLINK /motherboard.htm主板中內(nèi)置了圖形功能，或者使用帶有專門為筆記本設(shè)計(jì)的GPU的較小型 HYPERLINK /graphics-card.htm顯卡。GPU生產(chǎn)商 HYPERLINK /framed.htm?parent=laptop.htm&url=/products/mobile.htmlATI和 HYPERLINK /frame

11、d.htm?parent=laptop.htm&url=/page/mobile.htmlnVidia都推出了專門為筆記本電腦設(shè)計(jì)的GPU。筆記本電腦通常在CPU和GPU間共享內(nèi)存，這不僅可以節(jié)省空間，而且可以降低電量消耗。 筆記本電腦的GPU許多人沒有注意到筆記本電腦的圖形性能較低。在上網(wǎng)沖浪或運(yùn)行辦公程序時(shí)，筆記本電腦的處理能力綽綽有余。但是，如果要運(yùn)行最新的3D游戲，它們便有些力不從心。有一些專門為游戲發(fā)燒友設(shè)計(jì)的專用筆記本電腦，它們配備了更加強(qiáng)大的GPU和更多的顯存。Your browser does not support JavaScript or it is disabled.

12、筆記本電腦在 HYPERLINK /lcd.htm液晶顯示器（LCD）屏幕上顯示圖形。大部分屏幕的尺寸在12英寸到17英寸之間，屏幕大小會(huì)影響筆記本電腦的整體大小。此外，筆記本電腦的屏幕可能是：黑白（16級(jí)灰度）或彩色（65,536色） 主動(dòng)或被動(dòng)矩陣 HYPERLINK /lcd5.htm反射式或背光 主動(dòng)矩陣顯示器顯示的圖像更加鮮明，而且較易于閱讀，而背光屏幕在低光照環(huán)境中的表現(xiàn)則更好。 這是東芝LCD面板的后視圖，圖中顯示了用于提供照明的熒光管和在整個(gè)表面上均勻散布光線的屏幕。大部分的筆記本電腦還帶有 HYPERLINK /sound-card.htm聲卡或者在主板上集成了聲音處理芯片，

13、并且配備小型內(nèi)置音箱。但是，筆記本電腦的狹小內(nèi)部空間通常不足以容納頂級(jí)音質(zhì)的聲卡或高品質(zhì)音箱。游戲發(fā)燒友和音響愛好者可以利用外部音頻控制器（使用 HYPERLINK /usb.htmUSB或 HYPERLINK /firewire.htm火線端口連接到筆記本電腦）來彌補(bǔ)筆記本電腦在聲音品質(zhì)上的不足。筆記本電腦和臺(tái)式機(jī)都需要 HYPERLINK /electricity.htm電流才能工作。它們都配備了小型 HYPERLINK /battery.htm電池來維持實(shí)時(shí)時(shí)鐘（在有些情況下還有CMOS RAM）的運(yùn)行。但是，與臺(tái)式機(jī)不同，筆記本電腦的便攜性很好，單單依靠電池就可以工作。 鎳鎘（NiCa

14、d）電池是筆記本電腦中常見的第一種電池類型，較早的筆記本電腦可能仍在使用它們。它們充滿電后的持續(xù)使用時(shí)間大約在兩小時(shí)左右，然后就需要再次充電。但是，由于存在記憶效應(yīng)，電池的持續(xù)使用時(shí)間會(huì)隨著充電次數(shù)的增加而逐漸降低。電池板中會(huì)產(chǎn)生氣泡，從而減少了可再次進(jìn)行充電的電池空間總量。解決這個(gè)問題的唯一方法是：在對(duì)電池再次充電之前，對(duì)電池進(jìn)行徹底放電。鎳鎘電池的另一個(gè)缺陷在于，如果電池充電時(shí)間過長(zhǎng)，它可能會(huì)爆炸。 鎳氫（NiMH）電池是介于鎳鎘電池和后來的鋰離子電池之間的過渡產(chǎn)品。它們充滿電后的持續(xù)使用時(shí)間更長(zhǎng)，但是整體壽命則更短。它們也存在記憶效應(yīng)，但是受影響的程度比鎳鎘電池輕。 鋰電池是當(dāng)前筆記本電

15、腦的標(biāo)準(zhǔn)電池。它們不但重量輕，而且使用壽命長(zhǎng)。鋰電池不存在記憶效應(yīng)，可以隨時(shí)充電，并且在過度充電的情況下也不會(huì)過熱。此外，它們比筆記本電腦上使用的其他電池都薄，因此是超薄型筆記本的理想選擇。鋰離子電池的充電次數(shù)在950-1200次之間。 筆記本的電池許多配備了鋰離子電池的筆記本電腦宣稱有5小時(shí)的電池續(xù)航時(shí)間，但是這個(gè)時(shí)間與電腦使用方式有密切關(guān)系。 HYPERLINK /hard-disk.htm硬盤驅(qū)動(dòng)器、其他磁盤驅(qū)動(dòng)器和 HYPERLINK /lcd.htmLCD 顯示器都會(huì)消耗大量電池電量。甚至通過無線連接瀏覽互聯(lián)網(wǎng)也會(huì)消耗一些電池電量。許多筆記本電腦型號(hào)安裝了電源管理軟件，以延長(zhǎng)電池使用

16、時(shí)間或者在電量較低時(shí)節(jié)省電能。 購(gòu)買技巧筆記本電腦的型號(hào)配置種類繁多，功能和可選部件也變化多樣。在購(gòu)買筆記本電腦時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)內(nèi)容： HYPERLINK /microprocessor.htm處理器速度和 HYPERLINK /computer-memory.htm內(nèi)存這兩個(gè)因素會(huì)極大影響筆記本電腦的性能。 屏幕尺寸屏幕越大，筆記本電腦就越適合玩游戲和看電影。 重量筆記本電腦的功能越強(qiáng)勁，它們的體積和重量通常就會(huì)越大。 可升級(jí)性能否通過添加內(nèi)存或更快的硬盤來改善性能。 安全性由于筆記本的體積小、重量輕，因此很容易成為小偷的目標(biāo)，所以許多型號(hào)提供了用于電纜鎖或運(yùn)動(dòng)傳感器的端口。 白牌筆記本許多

17、人為自己或客戶組裝定制PC。這種家庭制造的計(jì)算機(jī)稱作白牌機(jī)，它們?cè)谟?jì)算機(jī)市場(chǎng)中占據(jù)了很大一塊份額。此外，有些人會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行改造，美化它的外觀或提高其性能。這被稱作改裝。但是能不能組裝或改裝筆記本電腦呢？ 家庭制造的或改裝的筆記本電腦稱為白牌筆記本。現(xiàn)在，白牌筆記本大約占據(jù)筆記本市場(chǎng)的5%份額，而且這個(gè)數(shù)字還在緩慢增長(zhǎng)。筆記本電腦行業(yè)防止最終用戶與筆記本電腦親密接觸的工作非常出色。它們將筆記本電腦制造得難以打開和改造，而且也不易購(gòu)買到相關(guān)的零部件。此外，在大部分情況下，打開筆記本電腦機(jī)殼會(huì)使質(zhì)保失效。 很難找到所有需要的零部件來組裝出一臺(tái)筆記本電腦，但是類似 HYPERLINK /framed

18、.htm?parent=laptop.htm&url=/華碩和ECS這樣的廠商允許一些用戶訂購(gòu)筆記本電腦空殼。此外，他們還允許經(jīng)銷商組裝白牌筆記本并銷售給客戶，人們可以對(duì)現(xiàn)有部件進(jìn)行改造和升級(jí)。像 HYPERLINK /framed.htm?parent=laptop.htm&url=/TechStyle這樣的公司已經(jīng)開展了此類業(yè)務(wù)。 筆記本外殼包括： 白牌筆記本組裝指南有關(guān)組裝白牌筆記本的完整指南，請(qǐng)參閱2004年5月的CPU Magazine。 機(jī)殼 HYPERLINK /motherboard.htm主板 光學(xué)驅(qū)動(dòng)器 顯示器 HYPERLINK /keyboard.htm鍵盤 HYPER

19、LINK /graphics-card.htm顯卡 也就是說，如果希望組裝一臺(tái)白牌筆記本，還必須找到： HYPERLINK /microprocessor.htm微處理器 HYPERLINK /ram.htmRAM 無線網(wǎng)卡 目前，對(duì)筆記本零部件的外形尺寸（形狀和設(shè)計(jì)）還沒有真正的標(biāo)準(zhǔn)。有專門為筆記本電腦設(shè)計(jì)的處理器在市場(chǎng)上出售，但是找到能夠使用這些芯片的主板卻很難。硬盤驅(qū)動(dòng)器則很標(biāo)準(zhǔn)，而SODIMM系統(tǒng)內(nèi)存也易于購(gòu)買，但是要找到其他零件可能會(huì)頗費(fèi)周折。 下面，讓我們看看筆記本電腦的發(fā)展歷史。 在20世紀(jì)70年代，施樂公司Palo Alto研究中心的Alan Kay設(shè)想制造一種體積與筆記本差不多大小的無線便攜計(jì)算機(jī)