揭示深处秘密：主流笔记本电脑内部结构探析

bobwu

文/笔记本刽子手
　　笔记本电脑内部结构不同于台式机，受机体大小以及组件搭配上的不同，其结构都会有很大的差异，即使在同一个品牌同一个系列里面，都会因为结构上的改进也有所差别。不同于台式机所有的组件从主板到PCI扩展卡，到机箱，都有一个行业的标准，各个生产台式机硬件厂商的研发工作都会在一个行业的通用标准下进行，以致除了在外观上各自发挥赋予自己企业产品的特色外，其内部结构标准制约下都是几乎是同一种结构。正因为笔记本电脑的内部结构不受任何限制，所以在结构上都是各有特色，可是谁优谁劣，都是各有各的说法，这
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里，我们分析笔记本电脑主机里面几个主要的硬件，在现在主流迅驰机型里面的设计思想，从消费使用的角度来看待各种结构设计的特点，以此让消费者自己来判断某个笔记本在结构设计上孰优孰劣，这样消费在选购自己喜爱的本子的时候，在机型特点的把握上就不会太盲目。
　　处理器
　　首先，我们从CPU的封装说起。台式的封装在这里我们就不作阐述了，主要是看一下笔记本的CPU有哪些封装，因为每一种封装都会有不同的集成到主板上的方式，这往往能决定一个本子的整体厚度。先我们介绍一下历来有过的一些封装，然后再来看看现在一些迅驰会采用几种封装，在介绍CPU封装的同时，你还可以看一下CPU的集成到主板上的方式：
　　1、TCP封装
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图为：TCP封装的处理器
　　这种封装多用在MMX处理器，也是早期的一种封装，采用这种封装的MMX处理器产生的热量并不是很大，所以笔记本电脑里面，一般不会采用风扇来进行散热，单独使用一块散热金属块。超薄笔记本电脑采用这种封装的处理器比较多，像我们拆解过的一台SONY R505TR的处理器就是这种封装。
　　2、BGA封装
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图为：BGA封装的处理器
　　BGA封装我们可能听得比较多的，有过笔记本维修的朋友你一定会听到JS说哪个芯片坏了，要做BGA拆封……然后维修价格就会比较高。因为拆除这类BGA封闭的芯片需要用到专门的设备，而且有一个成功率在里面。这种封装的处理器有Celeron与Pentium III。
　　3、Mobile Module封装
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图为：Mobile Module封装的处理器
　　另外还有一种类型的：
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图为：Mobile Module封装的处理器
　　这种模块式的封装，在前面几种处理器都有采用，MMX、Pentium2、Celeron、Pentium3处理都有采用这种封装，多用在全内置的机型里面，因为独立出模块出来，可以叠加在主板之上，减少水平上的尺寸，另外可以简约主板上的设计。模块化的封装以上两种类型只是其连接到主板的接口上的不同，一种为卡口插座，后面一种为针脚插座。
　　4、Mini-Cartridge封装
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图为：Mini-Cartridge封装的处理器
　　这种封装比较少见，只有在Pentium II处理器有采用过，多用在12寸的全内置内型里面。
　　5、MicroPGA封装
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图为：MicroPGA封装的处理器
　　到了后期的P2与P3处理器时代，就过渡到了这种PGA封装。在笔记本电脑里面，可以有集成在主板上面的，也会有采用插座方式插到主板上，可以进行同类封装的处理器升级。
6、MicroFCPGA
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图为：MicroFCPGA封装的处理器
　　这是从P3后期以来，到现在一直都沿用的封装了，包括现在的Pentium-M处理器。从Mobile P3到P4-M，这种封装的处理器，我们应该非常眼熟了。
　　上面可以算是移动处理器封装的一个发展历程，也算是对以往处理器的一个简单认识，不知道你有见过其中的几种。而现在的P4-M与P-M处理器采用上面最后一种封装，在各种笔记本电脑里面，其集成到主板的方式有Socket478针脚的插座和内置到主板上面。采用Socket478插座的一般多为光驱内置机型，而超薄机型也会采用不可拆卸的焊接在主板上面，以减少整体的厚度，但这两者之间不是绝对。比如在ACER 800与厦新V7，都采用Socket478插座，而在SONY Z1里面却采用了直接焊接到主板上面的方式。
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图为：夏新V7处理器部分特写，采用Socket478插座
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图为：SONY Z1集成在主板上的Pentium M处理器
　　上边两种是现在P-M典型的封装方式了，AMOI V7与SONY Z1都算是超薄机型。所以，这两种集成的方式没有什么特别的界定，主要看各个本子是如何来整体部署的。不过，在机体相对较厚的机型里面，一般都不会采用集成到主板的方式，因为考虑到方便维修和CPU日后升级的可能性，以及更换主板等原因，都尽量采用Socket插座，虽然相对集成到主板在尺寸上稍厚一些，但是这尺寸差可以通过其它方法来平衡。从ACER S800以及夏新V7的主机厚度就知道了，这两个本子都是用了Socket插座，但主机还是可以做得很薄，这主要通过加大主机的横向空间，尽量不叠加光驱、硬盘之类的组件在主板上，处理器把散热模块及风扇做在与处理器的平行位置。
　　显卡
　　在迅驰机型里面，因为两种芯片组Intel 855GM及855PM的存在，显卡有集成与独立之分，也使得两种迅驰在内部结构上一个本质上的不同。采用Intel 855GM芯片组的迅驰，因为集成了显示芯片，不用考虑显示芯片的位置与周边组件因素，内部结构也相对较为简单。而采用Intel 855PM芯片组的迅驰机型，在内部结构上因为多了一块显示芯片而要考虑更多的因素，由而在结构上就存在多样性。采用第三方显示芯片的机型，从结构上分BGA封装与独立模块两种，顾名思义，BGA封装就是显示芯片与显存都焊接在主板上，而独立模块则将显示芯片与显存集成在一块小电路板上，然后再插到主板上。如图所示：
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SONY的M6显示芯片与显存集成到主板上面
　　无疑集成到主板上看上去一点也不占空间，除了为其考虑设计一个比较好的散热系统外，在空间设计上就省心多了，最重要的是，可以使机身做得更薄，所以，在超轻超薄的机型里面，一般都会将显示单元做在主板上面。再来看看独立模块的显示单元在本子中给内部结构会带来什么样的特点：
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图为：DELL D800的独立显示模块
　　这是DELL D800全内置的宽屏迅驰机型，采用GF4 GO4200显示芯片，因为机体比较大，所以，没有采用集成到主板的方式，而是把显示单元电路完全独立出来，再接到主板上面。考虑到GF4的功耗问题，还有自己独立的散热系统。可以想象得出来，这将占有相当宝贵的主机空间，也正因为如此，采用这种方式的也只能在机体较大的机器里面才会采用。
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GF4 4200显示单元在D800的机体内所占的空间
　　再看看ACER S800，因为这是一款大尺寸屏幕的超薄机型，其显示单元就被集成到主板上:
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ACER采用ATI M9显示芯片，集成在主板上面
　　ACER S800前面已经介绍过是一款超薄的机型，M9显示芯片被集成到主板上面，从而节约了不少的空间。这就是迅驰机型中，搭配独立显卡的机体内部结构特点。从性能的方面来讲，不管采用哪种方式，都不会给性能带来影响，这一点请读者不必忧。
内存
　　内存方面，主要是针对不同类型的内存总线接口，虽然部件本身并不大，但是在某些机器里面所使用的内存总线有好多种，所以，内部结构上也有各自的特点。因为笔者所见过的类型有限，只能拿一些比较有代表意义的给大伙看看。从内存的总线结口上分，主要有SO-DIMM的普通接口，以及Micro-DIMM的小型接口，还有就是主板上集成内存芯片颗粒的。先来看看几种内存接口：
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图为：非常常见的SO-DIMM内存插槽
　　现在几乎所有的本子都是用这种总线的内存，这是144线的SO-DIMM。再看看Micro-DIMM：
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图为：小机型里面会用的Micro-DIMM
　　一般在一些12寸以下的超便携机型中用采用144线的Micro-DIMM插槽，而且一般采用这种插槽的机型有个特点，都会在主板上集成一定容量的内存颗粒，而预留一个Micro-DIMM插槽给用户扩展。大伙可能都想得到，这是受小型机机体内部究竟所限制。再来看一种插槽：
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图为：卡口式的内存接口
　　你是不是觉得有点眼熟？对这是前段拆解的一台SONY 505TR机型上的内存插槽，这是相当少见的一种，笔者也只在这台本子上看到过，不过这不是迅驰机型，我们只是拿来认识一下。
　　集成在主板上的内存：
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这是集成在主板上的内存
　　这是集成在主板上的内存，一般集成的内存都在内存插槽下面，会用黑色的屏蔽纸贴起来。还有一种双层的SO-DIMM内存插槽，在多数大尺寸机型里面可见，其内存的插槽分上下两层叠加：
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双层叠加的SO-DIMM插槽在大尺寸重量型的机型里面采用
　　双层叠加的SO-DIMM插槽在大尺寸重量型的机型里面采用也不为过，这样设计一个不好的地方就是，如果两根内存这样叠加在一起，虽然各不接触，但在局部空间所生产的热量恐怕不是很容易扩散。在长时间运行的情况下散热不好，势必会影响部分性能。
散热组件
　　这里，我们主要针对CPU的散热组件。在散热系统里面主要的一个部件就是风扇以及导热金属模块，多数情况下这两个组件是做成一体的，也有部分是分开的，形状都各不相同。先来看几款迅驰机型里面的散热套件：
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这个散热系统的套件尺寸上比较大，风扇与主要导热管金属块分开。
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图为：SONY Z1CPU的散热套件
　　这种是比较典型的散热组件，离心式风扇与金属模块整合在一起，这样的散热效率相对上面那种散热组件来说要高，一是因为金属导热管尺寸短，CPU产生的热量在传导的过程里面自然散发的少些，散失在机体内部的热空气就少；二是风扇与金属块整合在一起，这样风扇抽进的冷空气与金属块进行热交换的面就更大了。所以，采用这种散热整合套件的最多。
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同样这是风扇与金属导管分开
　　硬盘
　　硬盘的品牌以及技术特点这里就不作介绍，主要要看的还是与结构相关的，也就是硬盘的放置方式有哪些。硬盘在机体内的放置方式也有很多种，主要有独立空间式，盒仓式，与主板叠加式。独立空间式主要用在超薄机里面，也就是其与主板以及各大组件全部在机体内，但是不会叠加在主板之上或之下，而是有自己独立的一个位置空间。具有代表性的，还是SONY的Z1，我们看看：
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在其腕托左边位置下，就是SONY Z1的硬盘所置位置
　　在其腕托左边位置下，就是SONY Z1的硬盘所置位置，它与所有的组件都同在一个空间里面，不与主板位置叠加，有自己的一个大小尺寸相当的空间，通过固定铁架固定在底壳上面。盒仓式的，也就是说它跟电池一样，有一个盒仓，与其它所有的组件完全隔开，这种方式的应用也不受任何界定，在超薄机中也可以，在全内置机型当中更多。
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这是置于底部的硬盘，硬盘用金属盒子包起来
　　这是置于底部的硬盘，硬盘用金属盒子包起来，再置入到底部的盒仓里面，与主板以及其它硬件完全隔绝起来，只通过数据线与主板联系在一起。采取这种设计，不会使得机体内部的温度受硬盘的影响，硬盘产生的热量通过金属盒自然分散，而像上面SONY Z1的硬盘放置方式有一个不好的地方就是硬盘产生的热量会往主机内部扩散，从而使机体内部温度提升。上面这款夏新V7的这样的设计方式其出发点就相当好，这种方式在超薄机里面无疑是最好的一种设计。盒仓式的还有一种是从侧面插入的，如IBM的机型。看一下第三种叠加式：
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这种方式在某些全内置机型里面会出现
　　上面就是一款硬盘与主板同在主机内部，而且硬盘通过金属盒装起来，再在主机这个位置贴上屏蔽纸，就这样叠加在一起，这种方式在某些全内置机型里面会出现，主要是主机内部空间相对比较宽松，不会有散热方面的问题，所以叠加在一起，可以节省外壳的形状做工。结合上面介绍两款来看，这种方式不管如何是不值得提倡的。
主板
　　之所以把主板设计风格的介绍放到最后，是因为笔者也都没办法来给各种不同的主板设计做一个好的汇总归类，太难了，因为每一块主板在形状尺寸上的差异太大，组件的布置上更是千差万别，而一块主板结构往往决定了一个本子的整体结构特点，因此似乎可以说主板是一个具有主导作用的一个组件。虽然从笔记本电脑设计的角度来看，这样形容它太不切实际，但是我们只是在这样一个假设的基础上来认识笔记本电脑的主板设计相对要容易把握一点。为了更容易说明，我们拿一块主板出来，作为一个例子。来看看夏新V7的主板的底面(面向底外壳的一面)：
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图为：夏新V7笔记本主板的底面
　　既然把主板假设成一个起主导作用的组件，那么如果把每一个组件都合理的联系起来达到一种最为理想的状态，发挥最佳的性能，就是其主要的职责了。从V7的主板来看，它把所有的组件几乎都安置在主板的底面，像内存插槽、miniPCI插槽，这两个组件因为涉及到日后升级的问题，所以放在主板的底面，在外壳上相应位置开小盖板。用户可以很方便打开盖板就可以完成升级。CPU、北桥芯片、显示芯片也全部放在底面，这是从散热的角度来考虑的，把发热量相对较大的组件放在低部，在底部外壳上适当设计一些散热的窗格，让其通过自然的热量散发来保持机体内部衡温。为了使机体更薄，单独留出硬盘与光驱的位置，不进行叠加，所以上图的右则空出了硬盘与光驱所占的位置。接口，为了让用户能够很方便地进行插拨外设，把使用频率较高的接口放置在左侧。同时，电池也不会与主板叠加，所以后侧也给电池一个狭长的空间。在以上这些前提思想下，就形成了V7这块主板大概的一个形状，在这个形状里面进行其它细节的完善，也就最终成形。所以，通过上面的一个假设性的分析，我们知道一块主板最终的构成形态是如何来决定的。
　　总结
　　每一个笔记本电脑被设计出来，不管它是什么样子的都有它设计的理由，并不是随意组装起来的，而因为每个设计者的考虑角度与审美意识不尽相同，最终的成形都各放光彩。就如同一件艺术品一般，如果你能够体会到作者的思想所在，那么你能欣赏到它最真实的情感。当然，从用户的角度来说，笔记本电脑不能只当作一个艺术品去欣赏，更多的观注是其实用的价值有多高，用户的接受程度如何。所以，我们要有正确的眼光去看待每一台笔记本电脑。
　　从现在的笔记本电脑情况来看，它永远不会跟台式样一样会形成一个业内的制造标准，一切都是由每个生产厂商自己去研发，去做出有自己特色的产品。笔记本电脑的结构的设计将还继续下去，其各种各样更合理，便优秀的设计都会一件件出现在用户面前，让用户去体验这种科技技术与完美设计所带来的精彩。

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