第九章笔记本计算机与掌上电脑.ppt

第九章笔记本计算机 本章介绍笔记本计算机的特点类型 主要组成部件与结构 以及主要技术指标和用法等 重点放在与台式机不同的地方 计算机硬件技术基础 几个要清楚的地方 一 你是否真的需要笔记本电脑 二 你的笔记本电脑用来干什么 三 请时时提醒自己 笔记本真正的价值是你用它做了什么 计算机硬件技术基础 买一台笔记本电脑并不是一个小数目 新机器至少要6000元以上 一般品牌主流的配置都在10000元以上 笔记本电脑的确是一种十分时尚的电子产品 不过在同等价钱的前提下 笔记本电脑的性能与台式机实在相差太远 笔记本电脑的真正意义在于移动 便携和整体化 在满足了这三个基本要求后 才能谈到性能的问题 计算机硬件技术基础 在买笔记本电脑之前 请先问问自己 我是否真正需要笔记本电脑移动办公性能或者它的简洁一体化设计 对于我的需求 台式机真的是那么不可接受吗 当然 即便你确实不需要买笔记本电脑 你也仍然可以买它 没有人有权利阻拦你 毕竟笔记本电脑的时尚炫耀也是它的 用途 之一 如果你有足够的钱的话 计算机硬件技术基础 当你选购一台台式机的时候 只要你能够拿出足够的资金 理论上说你可以组装出一台在当前技术水平下完美无缺的电脑 但是在笔记本电脑的领域里 却不存在这种情况 受到笔记本自身设计理念的影响 完美无缺 的笔记本是不存在的 功能强大的笔记本电脑就不可能有小的体积 重量和耗电量 轻薄的便携式笔记本电脑在使用的舒适性上则与大尺寸的电脑相去甚远 所以 要明确自己买笔记本电脑的目的是什么 计算机硬件技术基础 笔记本电脑按用途可分为如下的几类 1 移动办公 2 台式机的替代品 3 各种高负荷专业用途 4 炫耀 不选对的 只选贵的 肯定没错 计算机硬件技术基础 请时时提醒自己笔记本电脑真正的价值是你用它做了什么 任何电脑都是一样 从你买到它的那一天 它就开始贬值 笔记本电脑贬值的更快 因为在你买到它的时候 与台式机相比 它就是一个性价比极低的产品 正因为如此 如果在你的手中 它不能发挥作为笔记本电脑不可替代的作用 那么当初还不如去买一台台式机来的实际 计算机硬件技术基础 笔记本计算机 NotebookComputer 是移动式计算机的典型代表 因其外型酷似笔记本而得名 现代的笔记本计算机集中地采用了光 电 图 声等各个领域的最新科技成果 就其功能与台式计算机相比已毫不逊色 自从1985年世界上第一部笔记本计算机在东芝公司诞生 笔记本计算机就获得了广泛关注 引人注目的焦点就在于其便携性 打破了台式电脑已形成的固定使用方式 除了CPU 笔记本计算机在外形上也完全不同于配有CRT显示器 机箱和键盘的台式PC机 它的突出特点就是小 巧 轻 薄 便于用户随身携带 但是 它在性能和组成结构上几乎完全一致 而且操作使用也兼容 它是台式PC机向小型化 低能耗方向发展的延伸 从技术上看它不但全面地移植了台式PC机的软 硬件技术及制造工艺技术 而且为实现小型低能耗还采取了一系列的新技术新工艺 9 1 1笔记本计算机的特点 计算机硬件技术基础 经过这十多年的发展之后 其各种硬件设备和部件结构已日趋完善 无论是在外形上 结构上还是在性能上的改进都使它与人的生活和工作更融洽 更贴近 与台式计算机相比笔记本计算机具有体积小 重量轻 携带方便 低功耗 无辐射等优点 便于携带是其主要特点 基于此 要求笔记本计算机体积要小 重量要轻 作用要大 功能要强而且可用电池供电及无线上网 从而形成了笔记本计算机所独有的外观和结构特点 第一台笔记本电脑 计算机硬件技术基础 9 1 2笔记本计算机的整体结构 按照设备配置的不同 笔记本电脑在结构上可以分为全内置 超轻超薄等类型 1 全内置笔记本电脑全内置笔记本电脑将软驱 光驱 Modem等标准硬件设备都集中在主机内部 这些设备无需额外的连线就可以同时使用 因此全内置笔记本电脑的功能与台式机完全一样 但缺点是整机比较重 携带起来不太方便 全内置笔记本电脑比较适合专业技术人员使用 计算机硬件技术基础 2 超轻超薄笔记本电脑超轻超薄笔记本计算机 CD ROM DVD ROM光驱和软驱可以部分内置 也可以全部插在一个专用的外置盒中 通过特殊的模块扩展接口连接到笔记本计算机之上 因此体积 重量明显减小 便于携带与移动 但要同时使用软驱和光驱显得比较麻烦 超轻超薄笔记本电脑多采用轻型材料作为外壳 有效地减小了笔记本电脑机身的重量和厚度 这一类笔记本电脑比较适合气力较小的女士或经常出差的技术人员使用 计算机硬件技术基础 由于其应用上的特点 笔记本电脑在结构上的总体发展趋势是越来越轻 越来越薄 即使是全内置笔记本电脑也已经摆脱了过去又重又笨的形象 这一方面是因为模块化结构设计使得笔记本电脑的内部结构越来越紧凑 另一方面则是得益于材料科学的不断进步 越来越多的轻型材料被应用到笔记本电脑各个部件的制造之中 计算机硬件技术基础 以机壳的选材为例 由于笔记本电脑具有结构紧凑 移动性强 使用环境多变等特点 机壳材料应具有下面的一些特点 机械强度较高 重量轻 散热能力强 防辐射能力强 维护方便 造价较低 目前流行的笔记本电脑通常采用ABS塑料 铝镁合金 增强型碳纤维和钛合金四类材料作为机壳 计算机硬件技术基础 9 1 3笔记本计算机的主要部件 虽然笔记本计算机在外型上与台式计算机想差甚远 但他的内部结构与台式计算机相差无几 都是由显示器 CPU 主板 硬盘 电源 接口等几大部件组成 同台式机相比 这些组成部件体积较小 而且有自己独有的特点 下图是我们从外观看到的笔记本的组成 计算机硬件技术基础 1 显示系统 笔记本电脑的显示系统分为液晶显示器和显示芯片两个部分 它们是直接影响笔记本计算机运行速度和使用效果的重要部件 1 液晶显示器为了达到便于携带的目的 笔记本电脑均采用LCD液晶显示屏 它是减小电脑体积 减轻电脑重量的关键部件 其体积和重量在笔记本计算机发展史中的变化不是很大 但在显示分辨率 亮度 对比度 色彩层次以及显示品质等方面变化却很大 有平 薄 轻的特点 并且容易实现大面积显示的要求 英寸的笔记本计算机 屏的有效可视面积就相当于台式机的 英寸 计算机硬件技术基础 1 显示系统 a LCD显示器的结构LCD液晶显示器由两块玻璃板构成 厚约1mm 其间由包含有液晶 LC 材料的5 m间隔均匀隔开 因为液晶材料本身并不发光 所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管 而在液晶显示屏背面有一块背光板 或称匀光板 和反光膜 其作用主要是提供均匀的背景光源 在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极 电极分为行和列 在行与列的交叉点上 通过改变电压而改变液晶的旋光状态 液晶材料的作用类似于一个个小的光阀 在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分 计算机硬件技术基础 1 显示系统 b 显示器的大小及分辨率常见笔记本电脑配备的显示屏尺寸大多在12 1到15 1英寸之间 今后大尺寸显示屏将逐渐成为主流显示屏 此外还有一些迷你便携式笔记本电脑 它们使用的液晶显示屏多在12 1英寸以下 如9英寸或10英寸 由于液晶显示屏上每个像素的大小是基本固定的 12 1英寸TFT显示屏的分辨率为800 600 属于SVGA的范畴 13 3和14 1英寸的分辨率为1024 768 属于XGA的范畴 而15 1英寸的分辨率可达1280 1024 属于SXGA的范畴 由于液晶显示屏是数字化的 无法实现象普通CRT显示器那样的模拟缩放功能 因此当设置的显示模式小于显示屏的最大分辨率时 多数笔记本电脑只利用液晶显示屏中间的部分象素来显示 周围多余的象素处于关闭状态 计算机硬件技术基础 1 显示系统 2 显示芯片笔记本电脑内部没有台式机那样的扩展槽 因此显示芯片和显存是直接集成在主板上的 而不是以扩展卡的形式存在 由于受到功耗 散热 重量和体积等方面因素的限制 笔记本电脑使用的显示芯片功能上不如台式机那样强大 计算机硬件技术基础 2 CPU 采用普通台式计算机的CPU来构造笔记本计算机 是早期和一些廉价笔记本制造笔记本计算机的做法之一 这样的计算机 在刚刚加电开始运行时还能够发挥出CPU的性能 但是 随着运行时间延长 温度上升 CPU的性能参数明显下降 甚至死机 因此 需要根据笔记本计算机的结构空间尺寸小 散热条件差 电池供电等特殊情况的要求 设计制造笔记本计算机专用CPU 计算机硬件技术基础 笔记本电脑CPU 采用先进的制造工艺MMO MobileModule 可移动模块技术 单晶片集成技术 特殊的封装形式 降低CPU的核心电压 提高CPU的极限工作温度 改善CPU的散热通风问题等等措施制造出了笔记本计算机专用的CPU CPU是电脑的核心部件之一 出于能耗和体积上的考虑 笔记本电脑一般使用专门为移动计算设计的Mobile型处理器 这类处理器的核心电压大多在1 5V以下 功耗较低 目前大多数笔记本电脑使用的都是Intel公司和AMD公司生产的笔记本专用CPU 计算机硬件技术基础 笔记本电脑CPU Intel在2003年推出的讯驰平台在中国市场大获成功 讯驰平台的精华PentiumM处理器 855系列芯片组给笔记本电脑带来了巨大的变化 较低的耗电和发热量 加上处理器较高的运行效率 让笔记本电脑变得更轻薄 更快速 计算机硬件技术基础 3 主板 笔记本计算机的主板要求集成能力强 功耗低 散热少 体积小 因此普遍采用了All In One设计的单一主板 它是6层以上的多层印刷板 上面集成了各种控制芯片和接口 显示控制器 输入 输出控制器 软硬盘控制器 图形压缩 解压缩控制器等芯片都直接做在主板上以节省空间 笔记本计算机的主板一般都有自己的专用内存 大都在128M以上 主板上的芯片都采用低功耗CMOS芯片 减少了由于主板上元件过于集中所散发出来的热量 计算机硬件技术基础 笔记本计算机的存储设备与台式机一样也是由内存 硬盘 软驱 光驱等 从外观上看 他们的体积要小得多 一般在外型和规格上与台式机不兼容 1 笔记本内存笔记本计算机的内存条要比台式机的短许多 目前市场上销售的主流笔记本内存采用的是SODimm144Pin的工业标准SDRAM内存 其外型如图 a 所示 其容量由16M 32M 64M 128和256M多种 另外还有一种最新标准MicroDimm的笔记本内存如图b所示 从外观上来看 MicroDimm这款笔记本内存做工精巧细致 而且比SODimm144Pin还要轻巧一些 表9 1是SODimm和MicroDimm内存的物理尺寸对照表 4 存储设备 计算机硬件技术基础 笔记本内存 从技术角度来看 MicroDimm内存的PCB设计合理 布局严密 使得该内存的功耗 兼容性都得到很大提高 8层PCB板降低了电磁干扰 对内存的稳定性起到至关重要的作用 随着笔记本电脑向精 巧 薄的方向发展 相信MicroDimm将成为笔记本内存的主流产品 计算机硬件技术基础 2 硬盘硬盘是笔记本计算机的主要外存储设备 在笔记本计算机中由于体积限制 硬盘容量也受到一定制约 硬盘容量的突破口就在于容纳的盘片数和更高的存储密度上 并且还要兼顾寻道时间 噪音 发热量等因素 由于笔记本多用于移动办公 硬盘还要具有防震设计 笔记本计算机的硬盘采用的都是2 5英寸以下的薄型大容量硬盘 其采用了更先进的技术和更精密的制造工艺 大多数笔记本计算机的硬盘驱动器采用了独特的新型平滑磁头加载 卸载技术 同时为了提高系统速度 笔记本计算机硬盘驱动器如台式机一样 具备扩展带宽技术 DMA 66 并做到了体积小 2 5英寸 厚度薄 12 17mm 容量大 4 60GB 可靠性和抗冲击性能也出类拔萃 笔记本电脑硬盘 计算机硬件技术基础 笔记本硬盘的盘片密度与台式机硬盘相差不多 但由于受到耗电量 发热量和噪音方面的限制 在转速上却达不到台式机硬盘的转速 一般型号的笔记本硬盘的转速只有每分钟4200转 一些新型号硬盘可达到每分钟5400转或更高一些 正因为笔记本硬盘转速低 其盘面的直径也小 使得它存取数据的速度受到了很大的影响 从而严重地拖累了笔记本计算机的整体性能 笔记本电脑硬盘 计算机硬件技术基础 笔记本电脑软驱和光驱 3 软驱软驱是笔记本计算机的标准配件 使用1 44MB软盘 但随着对大量数据的交换和重要文件拷贝的需求 1 44MB已经不够用了 近年来 一些新型的移动存储设备正取代1 44M软驱 闪存卡是笔记本计算机经常使用的一种移动存储介质 例如SmartMedia卡和CompactFlash卡等 它们通常采用USB接口 容量在16MB到128MB 4 光驱笔记本计算机的光驱比台式机的要薄很多 没有音量调节钮和耳机插孔 速度以24倍速为主 另外DVDROM将会取代CDROM的位置 成为笔记本计算机的标准配置设备 计算机硬件技术基础 对于全内置笔记本计算机来说 光驱不需要与软驱进行交换 它们的CD ROM DVD ROM光驱和软驱都为内置结构 不能随意取下来 对于超轻超薄笔记本计算机来说 CD ROM DVD ROM光驱和软驱可以内置 也可以插在一个专用的外置盒中 通过特殊的模块扩展接口连接到笔记本计算机之上 为了减小体积 笔记本计算机使用的CD ROM DVD ROM光驱的光头与托盘是结合在一起的 托盘弹出时 光头也会跟随一起弹出 目前多数笔记本计算机配备的是24倍速CD ROM光驱 而DVD ROM光驱多为4和8倍速的DVD ROM 笔记本电脑软驱和光驱 计算机硬件技术基础 笔记本计算机为了实现移动使用必须解决供电问题 通常采用专用的内置式可充电电池为笔记本计算机移动使用提供电能 早期使用的镍氢 Ni H 电池价格比较便宜 可充电次数比较多 可达400 700次 但是 体积大 容量小 持续放电时间短 而且还有 充电记忆效应 使用不够方便 主要用于低档笔记本计算机 锂离子 Li Ion 电池是目前主流产品 容量大 体积小 持续放电时间长 一般在2小时以上 最长的可以达到7 8小时 充电记忆效应 不明显 而且 还能够为高耗电设备提供较强的放电电流 但是比较贵 可充电次数比较少 大约400次左右 电池的容量始终是很有限的 在有交流电源的地方 应尽量使用交流电 这就需要AC电源适配器 用它将交流电转换成符合要求的直流电 供给笔记本计算机使用 不同品牌 不同型号规格的交流电电源适配器的参数各不相同 不要混用 以免损坏笔记本计算机 5 电源 电池 计算机硬件技术基础 内置音频系统几乎是目前所有笔记本电脑的标准硬件配置 不过对普通用户来说 音频芯片档次的高低并不如显示芯片那样重要 这一点与台式机是相同的 早期的笔记本电脑多使用ISA总线接口的音频芯片 这对音频处理速度有一定影响 而近期的笔记本电脑已经基本上改用PCI总线接口的音频芯片了 随着越来越多的笔记本电脑配备了DVD光驱 较新型号的音频芯片开始支持DVD数字AC35 1输出技术 以便达到较佳的输出效果 笔记本电脑内部一般都配两个小扬声器 6 音频系统 计算机硬件技术基础 由于受到体积上的限制 笔记本电脑的主要输入设备鼠标和键盘都与台式机有一些区别 目前笔记本电脑内置的常见鼠标设备 确切地说应是指点设备 有四种 它们分别是轨迹球 触摸屏 触摸板和指点杆 其外观都与标准鼠标完全不同 但功能是一致的 轨迹球的特点是体积较大 比较重 容易磨损和进灰尘 且定位精度的能力一般 现在轨迹球已经被淘汰了 触摸屏使用起来最方便 但定位精度较差 制造成本也最高 在全内置和超轻超薄笔记本电脑上比较少见 7 输入设备 计算机硬件技术基础 触摸板是目前使用得最为广泛的笔记本电脑鼠标 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 触摸板没有机械磨损 控制精度也不错 最重要的是 它操作起来很方便 初学者很容易上手 一些笔记本电脑甚至把触模板的功能扩展为手写板 可用于手写汉字输入 指点杆 TrackPoint 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 指点杆的特点是移动速度快 定位精确 但控制起来却有点困难 初学者不容易上手 触摸板和指点杆 计算机硬件技术基础 计算机硬件技术基础 触摸板和指点杆各有各的优点 不过 无论是触摸板还是指点杆 它们使用起来都不如标准鼠标方便 不适合于一些操作复杂和精确度要求高的场合 因此许多用户宁愿外接一个串口或PS 2接口的标准鼠标 笔记本电脑的键盘一般为83键或86键 比台式机键盘少了小键盘及一些重复的控制键 虽然总键数有所减少 但不少功能键身兼数职 使得笔记本电脑键盘的功能并不比台式机键盘少 有些型号的笔记本电脑甚至把控制显示方式 音量调节等功能也安排在功能键上 省掉了专门的控制按钮 通常全内置和超轻超薄笔记本电脑的按键都是全尺寸的 即主要按键的大小与台式机键盘一样 不过在布局方面 笔记本电脑的键盘要紧凑得多 不同品牌的笔记本电脑可能有不同的键盘布局 其变化主要表现在Shift Alt Ctrl Enter Backspace和Space等常用键的安排上 如果布局安排得很科学 使用起来就不容易按错键 例如IBM DELL等品牌的笔记本电脑在这方面就表现得很不错 笔记本电脑的键盘 计算机硬件技术基础 为了连接其它设备和电脑 笔记本计算机通常配有各种接口和通信设备 其中包括有串口 并口 PS 2接口 USB接口 1394口 PCMCIA插槽 VGA接口 AV端口 S端子 红外线接口 音频输入输出接口 扩展坞接口和PC卡等等 1 PCMCIA插槽PCMCIA插槽是笔记本计算机比较有特色的扩展接口 按厚度标准不同分为TYPEI TYPEII和TYPEIII三种类型以适应于不同应用 其中TYPEI厚3 3MM 适应于内存卡 TYPEII厚5 0MM 适用于网络卡 传真卡 内存卡 SCSI卡和声卡 TYPEIII厚10 3MM适用于旋转式硬盘卡 它支持热插拔和即插即用 目前的笔记本计算机一般配有上下重叠的两个TYPEII型 兼容TYPEI型 的PCMCIA插槽 这两个插槽还可以安装一块TYPEIII型的PC卡 一些超轻超薄笔记本计算机和超便携笔记本计算机为了节省体积 只提供有一个兼容TYPEI TYPEII和TYPEIII的PCMCIA插槽 8 接口和通信设备 计算机硬件技术基础 2 VGA和AV接口VGA接口和AV端口都是用来连接外部显示设备的 通过VGA接口 笔记本计算机能够把图像输出到台式显示器或投影仪上 用户可以选择是否同时在液晶显示屏和外接显示器上输出 借助于Windows对多显示器的支持 用户还可以决定是否把Windows桌面扩展到两台显示器上面 以便增大桌面的可视面积 少数笔记本计算机配有AV端口或S端子 用来把图像输出到电视机或其它视频设备上 但采取这种输出模式时 分辨率最高只能设置为640 480 接口和通信设备 计算机硬件技术基础 3 红外线接口红外线接口是目前多数笔记本计算机配备的唯一的无线传输方式 它让笔记本计算机与其它电脑和设备之间的通信变得异常方便 利用红外线接口 笔记本计算机可以直接连接同样具有红外线接口的打印机 而不需要使用打印机电缆线 两台笔记本计算机或台式机之间可以通过红外线接口进行通信 无需其它媒介就可以相互拷贝文件 笔记本计算机还能够通过具有红外线接口的手机拨号上网 而不需要专用的连线 接口和通信设备 计算机硬件技术基础 4 扩展坞接口扩展坞接口位于笔记本计算机的后方 用来连接称为扩展坞扩展选件 扩展坞可以大大提高笔记本计算机的连接能力和整体性能 它一般提供有端口复制 电缆管理和桌面扩展功能 端口复制和电缆管理功能是指扩展坞上提供有串口 并口 PS 2 USB接口 VGA接口 音频输入输出接口 MIDI 操纵杆 PCMCIA插槽 电源插座等接口 用户可以把笔记本计算机的所有外部连接都直接插入到固定在桌面上的扩展坞中 例如标准鼠标 键盘 PC卡 交流电源等等 桌面扩展功能是指除了提供上述接口外 部分扩展坞还提供有ISA PCI插槽 SCSI接口 UltraBayII存储设备槽 这些扩展槽支持添加原本供台式机使用的扩展卡 SCSI设备 软驱 CD ROM光驱和硬盘等设备 从而使笔记本计算机能够拥有与台式机相媲美的能力 接口和通信设备 计算机硬件技术基础 5 内置56KModem内置56KModem已经成为了绝大多数笔记本计算机的标准配置 这些内置Modem多为软Modem 控制芯片集成在主板上 机身上留有RJ45的标准电话线接口 没有内置Modem的笔记本计算机可以使用PC卡形式的外置Modem 当然也可以通过串口来连接普通外置Modem 但携带起来很不方便 接口和通信设备 计算机硬件技术基础 9 1 4笔记本计算机的未来发展趋势 笔记本计算机的总体发展趋势是 CPU速度越来越快 重量越来越轻 有的已经小于1千克 硬盘容量越来越大 电池寿命越来越长 有的新型电池供电时间长达16小时 而体积方面有两种趋势 一边是尽量减小体积 另一边是尽量扩大显示屏 总之 更薄 更轻 功能更强大已成为笔记本计算机的发展方向 计算机硬件技术基础 未来发展趋势 1 整体设计的发展趋势新型 模块化 结构笔记本计算机取代 一体化 笔记本计算机后 成为笔记本计算机发展的潮流 按这种结构设计出的笔记本计算机不仅较好地解决了散热问题 并且增强了配置的灵活性 也应用了当前最先进的技术 使得升级对于笔记本计算机来说不再是一件困难的事 它不仅可以使你快速地升级与更换软驱 硬盘 CD ROM或DVD ROM等外部设备 还能比以往更容易地升级内部组件 如CPU 显示卡和电源卡 计算机硬件技术基础 未来发展趋势 笔记本计算机的模块化设计包括多个方面 所反映的技术特点也是多样的 有些产品通过为笔记本计算机增加内存条 有效地扩大了机器的内存 目前 笔记本计算机厂商都采用了 模块化 结构设计 并且考虑到用户扩充内存的必要性 厂商在整机设计中相应留出了空间 超轻 超薄 超便携 是用户对笔记本计算机要求始终不变的主旋律 而在此基础上 模块化能提供更快 更大容量 更灵活的配置 实现产品性能上的突破 追求 模块化 的 全内置 是笔记本计算机的发展趋势 计算机硬件技术基础 未来发展趋势 2 散热方式的发展CPU的散热方式不外乎风扇气流致冷散热 高效散热片等 随着CPU能耗与核心电压的降低 功耗也降低了不少 从而延长了工作时间 目前也出现了不少新型的散热方式 如键盘对流散热 散热管散热 温控风扇散热等 键盘散热是通过键盘 键帽之间的空隙把机器内部的热量散发出去 同时吸引冷空气进入 而散热管散热则是在CPU及发热设备的周围放置金属散热管 使热量直接散发 温控风扇散热不同于传统的风扇散热技术 它通过智能检测系统温度 如发现数值超过设定标准则自动开启底部风扇以主动散热 待温度下降后再停止工作 计算机硬件技术基础 未来发展趋势 3 笔记本工作时间的延长主流笔记本计算机产品多采用标准的锂电池技术 大多可支持2到3个小时的工作时间 随着笔记本计算机散热 功耗问题的解决 笔记本计算机的工作时间也越来越长 一般的笔记本计算机锂电池内多有6 8个电芯 理论上可维持4小时左右的工作时间 而一些新型笔记本计算机产品使用超大容量电池 内有10 14个电芯 可支持6小时以上的电量 延长了笔记本计算机的工作时间 而未来的笔记本电池还将以新的锂聚合物胶状电池为主 具有超轻超薄的特性 其厚度多在5毫米以下 在保持大电量的前提下大大减小了电池的体积 是未来超便携笔记本计算机的最佳伴侣 计算机硬件技术基础 未来发展趋势 4 新型的外壳材料由于笔记本电脑具有结构紧凑 移动性强 使用环境多变等特点 对机壳材料有较高的要求 应具有下面的一些特点 机械强度较高 重量轻 散热能力强 防辐射能力强 维护方便 造价较低 目前最流行的笔记本电脑机壳材料是铝镁合金材料和增强型碳纤维材料 铝镁合金材料和碳纤维材料都是由IBM公司首先应用到笔记本电脑外壳上 铝镁合金材料的优点是具有良好的散热能力和同等强度下最轻的重量 其防辐射能力较强 制造过程不复杂 成本较低 其缺点是维护起来不太方便 增强型碳纤维材料的优点是机械强度高 防辐射能力好 维护较方便 另外散热能力也相当不错 其强度是铝镁合金的两倍 因此是目前较为理想的笔记本电脑机壳材料 但其制造成本相对较高 超强碳质材料是目前市场上机械强度最高 重量最轻的笔记本电脑机壳材料 它还被广泛用来制作赛车 网球拍等高档体育用品 碳纤维材料既拥有铝镁合金坚固的特性 又有ABS工程塑料的高可塑性 它的外观类似塑料 但仅仅是形似而已 它的强度和导热能力优于一般的ABS塑料 另外 ABS外壳需要通过镀一层金属膜来屏蔽 但碳纤维本身就是一种导电材质 可以达到类似金属的屏蔽作用 计算机硬件技术基础 外壳材料 IBM率先宣布采用钛合金作笔记本电脑的外壳材料 钛合金是目前被广泛应用到航天飞机等航空工业领域中的材料之一 其特点是强度相当高 是铝镁合金的三到四倍 并且在这样的强度下 其厚度只有铝镁合金的一半 用钛合金制造的笔记本电脑相当轻巧 体积更小 不过 钛合金的制造过程比较复杂 制造成本较高 因此目前这一类笔记本电脑的价格相当高昂 计算机硬件技术基础 钛合金 钛合金材质的可以说是铝镁合金的加强版 钛合金与镁合金除了掺入金属本身的不同外 最大的分别之处 就是还渗入碳纤维材料 无论散热 强度还是表面质感都优于铝镁合金材质 而且加工性能更好 外形比铝镁合金更加的复杂多变 其关键性的突破是强韧性更强 而且变得更薄 就强韧性看 钛合金是镁合金的三至四倍 强韧性越高 能承受的压力越大 也越能够支持大尺寸的显示器 至于薄度 钛合金厚度只有0 5mm 是镁合金的一半 厚度减半可以让笔记本电脑体积更娇小 钛合金唯一的缺点就是必须通过焊接等复杂的加工程序 才能做出结构复杂的笔记本电脑外壳 这些生产过程衍生出可观成本 因此十分昂贵 目前 钛合金及其它钛复合材料依然是IBM专用的材料 这也是IBM笔记本电脑比较贵的原因之一 计算机硬件技术基础 铝镁合金 铝镁合金一般主要元素是铝 再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度 因本身就是金属 其导热性能和强度尤为突出 铝镁合金质坚量轻 密度低 散热性较好 抗压性较强 能充分满足产品高度集成化 轻薄化 微型化 抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求 其硬度是传统塑料机壳的数倍 但重量仅为后者的三分之一 通常被用于中高档超薄型或尺寸较小的笔记本的外壳 而且 银白色的镁铝合金外壳可使产品更豪华 美观 而且易于上色 可以通过表面处理工艺变成个性化的粉蓝色和粉红色 为笔记本电脑增色不少 这是工程塑料以及碳纤维所无法比拟的 因而铝镁合金成了便携型笔记本电脑的首选外壳材料 目前大部分厂商的笔记本电脑产品均采用了铝镁合金外壳技术 缺点 镁铝合金并不是很坚固耐磨 成本较高 比较昂贵 而且成形困难 需要用冲压或者压铸工艺 所以笔记本电脑一般只把铝镁合金使用在顶盖上 很少有机型用铝镁合金来制造整个机壳 计算机硬件技术基础 碳纤维 碳纤维材质是很有趣的一种材质 它既拥有铝镁合金高雅坚固的特性 又有ABS工程塑料的高可塑性 它的外观类似塑料 但是强度和导热能力优于普通的ABS塑料 而且碳纤维是一种导电材质 可以起到类似金属的屏蔽作用 ABS外壳需要另外镀一层金属膜来屏蔽 因此 早在1998年4月IBM公司就率先推出采用碳纤维外壳的笔记本电脑 也是IBM公司一直大力促销的主角 据IBM公司的资料显示 碳纤维强韧性是铝镁合金的两倍 而且散热效果最好 若使用时间相同 碳纤维机种的外壳摸起来最不烫手 碳纤维的缺点是成本较高 成型没有ABS外壳容易 因此碳纤维机壳的形状一般都比较简单缺乏变化 着色也比较难 此外 碳纤维机壳还有一个缺点 就是如果接地不好 会有轻微的漏电感 因此IBM在其碳纤维机壳上覆盖了一层绝缘涂层 计算机硬件技术基础 ABS工程塑料 ABS工程塑料即PC ABS 工程塑料合金 在化工业的中文名字叫塑料合金 之所以命名为PC ABS 是因为这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性 尺寸稳定性和耐冲击性能 又具有ABS树脂优良的加工流动性 所以应用在薄壁及复杂形状制品 能保持其优异的性能 以及保持塑料与一种酯组成的材料的成型性 ABS工程塑料最在的缺点就是质量重 导热性能欠佳 一般来说 ABS工程塑料由于成本低 被大多数笔记本电脑厂商采用 目前多数的塑料外壳笔记本电脑都是采用ABS工程塑料做原料的 计算机硬件技术基础 未来发展趋势 5 未来无线通讯技术的发展无线通讯技术是笔记本计算机的移动优势之一 目前不少笔记本计算机产品都具有内置Modem 配合手机即可有效连接上Internet或收发传真 但连接手机比较麻烦 而且速度缓慢 因此不少公司也在开发新型无线通讯技术 1999年底 由东芝和英特尔公司共同研发的Bluetooth 蓝牙 技术也已面市 该技术支持在电脑 移动电话和电脑外设间进行高速的数据传输 在现有的便携式设备中直接或通过PC卡设备嵌入微型的短程收发器 通过全球通用的45GHz波段 可支持721Kbps的数据传输率及3个声音信道 该技术笔记本计算机 LAN设备的音频数据网络连接点及其它外设进行无线通讯 是未来无线通讯技术的发展趋势 计算机硬件技术基础 未来发展趋势 家电化 以SONY为代表的日系产商所倡导并身体力行 SONY笔记本电脑一直将为家庭提供丰富的娱乐感受作为发展目标 时尚元素 在配置差距不断拉近的今天 一款笔记本电脑是否买得好 往往不是看它作为一台 纯电脑 有多强 而是看它有没有独特之处 而色彩 造型和独特的风格 比空泛的广告词更能打动消费者 计算机硬件技术基础 9 2掌上电脑与PDA 掌上电脑的英文名称是Palm sizePC 英文缩写PPC 按字面意思来讲 掌上电脑是一种可以拿在手掌上 装在口袋里的电脑 而略专业的定义则是一种基于嵌入式系统的小型个人微机产品 虽然也称作电脑 但掌上电脑的结构和我们通常使用的台式电脑不同 两者可以进行数据交换 但没有直接的兼容性 掌上电脑的自身特点是小巧 功能丰富 具有记事簿 计算器 备忘录等多种功能 并且其功能正在快速地走向多功能集成化 如今的掌上电脑可以和GSM相连 作为手机使用 也可以进行无线传输 发送和接受E mail 还可连接Internet 发送传真等 而PDA的全称是PersonalDigitalAssistant 个人数字助理 是一种用于处理个人事务的数字设备 市场上的PDA产品主要可分为电子词典和电子记事本两类 计算机硬件技术基础 9 2 1掌上电脑的分类 2000年3月 国家信息标准委员会和北京市产品质量监督检验所为掌上电脑作出定义 只要具备电子记事 计算 上网功能之一的手持电子设备 均可称为掌上电脑 根据这一定义 许多简单的电子词典和电子记事本也能宣称自己是掌上电脑 这个标准显然太宽泛 特别是现在 随着手持产品技术的不断发展 用户对手持产品认识的加深与新的需求的产生 掌上电脑 整个概念愈发显得模糊和不合适宜 计算机硬件技术基础 掌上电脑的分类 通常将口袋型信息处理终端根据性能 用途和价格大致可以分为三个层次 最简单的一类是我们通常称为的电子词典和初级电子记事簿的产品 严格的说应该是具有专一功能的信息查询终端 用户使用记忆体容量较小 在32KB 256KB左右 通常这一类产品主要功能比较单一 针对性强 同时也会附有一些如通讯录 计算器 日历等额外实用功能 产品档次通过存储容量大小 是否支持语音发声 手写输入以及附加功能来区分 计算机硬件技术基础 掌上电脑的分类 第二类是我们常在媒体中见到的PDA 国内常见到的商务通 名人 摩托罗拉宝典828都可以属于此列 PDA对于数据的处理能力要高于普通的电子词典类产品 存储容量和查询性能也大为提高 为了使用户记录的信息不因电池耗尽或换电池时短暂中断供电导致存储信息丢失 很多PDA都使用EEPROM 以保证资料长期安全的保存 普通的电子词典原理上做得最多的操作是查询 而作为PDA需要具备更高的性能 除了高速查询外还必须有图文的即时存储 多方式查询等高级功能 部分PDA还具备资料传输 备份 电脑互联 行程管理 目前PDA一般采用专用的核心程序和非开放性的专用操作系统 用户界面友好 易用性强 不过PDA产品已趋于使用WindowsCE等通用性较强的操作系统 国内PDA产品基本完全中文化 一般用户操作时没有操作传统电脑的感觉 更像一开机就自动运行了应用程序 不用专门学习电脑操作知识一样能操作PDA 不过目前大部分PDA产品由于使用非开放性的操作系统 所以对第三方程序扩充性非常有限 在硬件方面 PDA的升级余地也比较有限 一般是厂家推出专用功能扩展硬件以扩展功能 总的来说PDA还是着重信息收集管理功能的信息处理终端 计算机硬件技术基础 掌上电脑的分类 第三类是具有操作系统的掌上电脑 称之为P PC Palmsize PC 操作系统直接面向用户 使用起来与传统电脑操作类似 以WindowsCE为例 虽然它是一个全新的微型操作系统 但由于它毕竟是微软公司的产品 很多操作方式类似于微软的主流操作系统 能够操作WIN9X的用户对WindowsCE也很容易上手 掌上电脑具有ROM和RAM 分别用于记忆不同信息 容量多在8MB 16MB之间 市场上具有代表性的产品有3COMPalmIIIx Vx 联想天权 天玑系列 掌上电脑所使用的操作系统属于开放式 所以掌上电脑可以运行针对其操作系统编制的第三方程序 扩展应用范围 WindowsCE PalmOS 都是目前掌上电脑采用的主流操作系统 掌上电脑应用比较广泛 支持与Internet互联 收发E MAIL 发送传真等先进的通讯功能 掌上电脑的硬件扩充比较强 一般都具备标准CF扩展插槽 支持使用MODEM 网卡 内存卡等扩展其功能 计算机硬件技术基础 掌上电脑的分类 另外随着微软的新一代掌上电脑操作系统 MicrosoftwindowsforPocketPC 操作系统的公布 开始将采用该操作系统的掌上电脑称为 随身电脑 PocketPC 这种 随身电脑 不仅内置了微软的Pocket版Outlook Word Excel IE等应用程序 还集数字随身听 随身游戏机 随身多媒体于一身 为用户提供了台式PC的主要应用和服务 真正满足了人们集移动办公 互联网与娱乐于一体的需求 计算机硬件技术基础 9 2 2掌上电脑的特点 掌上电脑不是 麻雀虽小 五脏俱全 的台式PC缩小版本 而是在软件 硬件构成及功能上独有特点 这些特点表现在如下几个方面 1 轻巧便携 可装入上衣口袋 重量约在300克上下 2 操作系统多采用微软公司专门开发的WindowsCE WindowsforPocketPC和3Com公司开发的PalmOS操作系统 3 硬件配置方面CPU为32位RISC芯片 时钟频率75 100MHz 不带硬盘 内存配置16MBROM 8MB 可升级至32MB RAM 显示器采用 黑白或是彩色 LCD 采用压控触摸屏 软键盘和笔输入 内置MODEM PCMCIA卡 具有RS 232接口与