超便携笔记本的技术特色

如题所述

第1个回答  2016-05-28

超便携笔记本电脑的体积越来越小、重量越来越轻、性能越来越好、功能越来越强,并越来越被广大移动办公和移动计算用户所钟爱,这完全是因为现代超便携笔记本电脑注重采用各类高新技术。我们知道,笔记本电脑在性能和功能上总是滞后于台式机,其原因主要是发热和电池问题,而这两方面问题的解决又涉及到笔记本电脑的结构和零部件的方方面面。另外,用户对笔记本电脑的上网功能也要求越来越强烈。所以高新技术的采用也就主要是集中在这几个方面。现代超便携笔记本电脑中广泛采speedstep技术、cpu新技术、外壳新技术和通信新技术就充分说明这一点。
1.speedstep技术:speedstep是一项旨在彻底区分台式机cpu与笔记本电脑专用cpu性能并与系统运行速度有密切关系的新技术。简单来说,采用speedstep技术的笔记本电脑可以根据不同的使用环境对cpu的运行速度进行合理调整,当笔记本电脑通过交流适配器由市电供电时,cpu将处于正常工作电压下的全速工作状态,如果是依靠电池供电,cpu则可以自动切换到一个低电压、低功耗、低运行速度的状态去工作。从技术上分析可知,同一处理器工作时,速度越快工作电压就越高,功耗也越高;相反处理器的运行速度降低后,工作电压会降低,功耗和热量也会减小。如pⅢ650mhzcpu,当其处于100mhz外频和6.5倍频正常工作状态时,标准工作电压为1.6v,标准功耗为14.4w;当系统用电池供电且系统运行speedstep技术后,这时的工作状态是100mhz外频和5倍频,工作电压也降到了1.35v,功耗只有7.9w。可见,在采用降频和降压两项措施后,处理器的功耗降低了一半。现代超便携笔记本电脑也开始中采用具有speedstep技术的专用cpu了,据说这类cpu的正常工作电压只有1.35v,运行speedstep后的节能电压只有1.1v。
被称为全新的电源增强技术的speedstep技术,还可以说是运用在现代笔记本电脑电源管理中的最新技术,也是使台式机cpu与笔记本电脑专用cpu产生实质性区别的重要技术。speedstep技术其实是一种“电源增强技术”,是未来新一代超便携笔记本电脑专用pⅢ cpu的基本特征,它能在笔记本电脑使用电池时自动降低cpu运行主频,减少电量的消耗。speedstep技术的基本工作过程是,如果笔记本电脑使用的是外接电源,cpu将按照正常的主频率及电压运行;当专用软件检测到笔记本电脑切换到电池电源供电时,软件将自动切换笔记本电脑cpu的主频率及电压至较低状态运行;当笔记本电脑恢复使用外接电源时,cpu又自动切换回到最高主频率及正常电压下工作,使之全速运行。由于采用了speedstep技术的笔记本电脑所使用的电池芯数一般在8到10个,高标准配置则可能是12芯数的锂电池,所以它所支持的笔记本电脑的移动工作时间一般都能达到6到8小时。
2.cpu新技术:毫不夸张地说,intel mobile pⅢ cpu为笔记本电脑带来了无与伦比的多媒体表现:可以使视频音频处理速度更快、质量更好、播放更流畅,可以得到更清晰的画面、更艳丽的色彩和更完美的音质,可以提高视频处理、图片处理质量,可以使语音输入达到更高的识别率和识别速度,原因就在于它是笔记本电脑中的最新技术之一。 pⅢ cpu所使用的技术主要包括运行100mhz外频、p6总线技术、双重独立总线、动态执行、32k一级高速缓存、256k模上(on-die)二级高速缓存(也叫高级传输高速缓存),尤其是新增70条sse(streaming simd extensions)指令的mmx-2技术,因其包括8条内存连续数据流优化处理指令、50条simd(单指令多数据)浮点运算指令和12条新的多媒体指令,从而使得笔记本电脑在运行图形、视频和声音文件、游戏软件,或从网上下载大型多媒体和程序时表现出令人惊讶的速度和高清晰度。mobile pⅢ cpu采用了0.18微米工艺,芯片上集成了2800多万个晶体管,核心电压只有1.65v,主频率有450/500/600/650/700/750mhz,其中600mhz以上的芯片集成了speedstep技术。与pⅡ比较,采用pⅢ技术笔记本电脑的整体性能提高了30%到131%,浮点运算速度提高了70%,多媒体性能提高了70%,网络浏览能力也提高了2%。最近,intel公司又推出了几款新型低电压、低功耗和高主频的超便携笔记本电脑的专用cpu芯片,它们的主频率在600至750mhz之间,其平均功耗低于1到2w。由于这类低功耗专用cup普遍采用了quickstep和speedstep技术,因而较大地降低了处理器的总体功耗,因此主要用于小屏幕、小功耗、体积小、重量轻的超便携笔记本电脑中。
transmeta公司最近也研制出两款专门用于超便携笔记本电脑的低功耗专用cpu芯片crusoe tm3120和tm5400。其中tm5400芯片可以使笔记本电脑运行的主频率轻易跃升到700mhz,而它的真正优势则在于它的电池的使用寿命是intel专用mobile pⅢ cpu的两倍,其深度睡眠模式功耗只有6mw。在tm5400芯片上内置了64k指令一级高速缓存、64k数据一级高速缓存和256k回写二级高速缓存,核心电压为1.2v到1.6v。tm5400可提供良好的应用程序执行性能,甚至比某些台式机处理器运行得好,功耗却更低,其中所采用的类似于intel处理器中speedstep技术的longrun技术同样允许处理调整运行时钟频率和电压,但功能要强得多,可以使在运行普通办公应用程序时的功耗小于1w,而在停止键盘操作后的功耗甚至可以小于8mw,即使使用大数据量应用程序,其平均功耗也不超过2w。这样,采用crusoe tm5400芯片的笔记本电脑在日常办公应用时,普通电池完全可以支持正常8小时,就是在播放dvd影碟等多媒体应用时也可以持续工作4小时。
3.外壳新技术:笔记本电脑的发展趋势是处理器速度越来越快、硬盘与内存容量越来越大、显示器性能越来越好、多媒体功能和网络功能越来越强、芯片电压和系统功耗越来越高,而体积越来越小。虽然采用先进的亚微米集成技术大大降低了各主要芯片的工作电压和输出功率,减少了各主要芯片的散发热量,但系统性能和功能的增强,特别是当硬盘、软驱、光驱、电池、modem等设备成为标准配置时,设备发热量必将增大,电磁干扰性也会越来越严重。而解决这些问题的方法,只能由制造笔记本电脑外壳的材料来决定,钛复合材料和镁铝合金就是这样一类最佳外壳材料。采用钛复合材料作为笔记本电脑的外壳是现代笔记本电脑外壳新技术之一。钛复合材料的最大特点是质轻坚固,可以增强超便携笔记本电脑的强度和耐用性,并减小其重量和体积,还可以隔绝外部电磁干扰和屏蔽笔记本电脑内部的高频辐射。采用钛复合材料作为笔记本电脑的外壳后,其是坚固的外壳使得超便携笔记本电脑的超薄显示屏幕不会因用户从不同方向提拿而出现屏幕弯曲现象,从而延长了笔记本电脑屏幕的使用寿命。
镁铝合金材料作为笔记本电脑的外壳也是现代笔记本电脑普遍采用的外壳新技术之一。采用镁铝合金制造笔记本电脑外壳主要有以下优点:第一,它具有极好的电磁干扰阻隔性能,镁铝合金是非磁性钨,电磁波屏蔽性能极强,完全能解决笔记本电脑困扰已久的电磁干扰问题;第二,镁铝合金热传导率优于铝金属,当然要大大强于以往的工程塑料,这样可以减少笔记本电脑中的散热扇和散热窗的数量,同时还可减小体积和重量,降低电脑功耗和成本;第三,镁铝合金质坚量轻,重量仅为铝的1/3、铁的1/4,强度和硬度则大大高于铝和铁,抗拉强度要超过工程塑料,而且可塑性好、耐用;第四,镁铝合金的减震性好,可以增强机械装置的使用寿命,保护笔记本电脑中的精密机械部件;第五,镁铝合金的收缩率小,表面不会产生收缩下陷现象,更不会因环境、温度或时间的影响而发生变形或破裂,对于保护超薄显示屏尤为重要;第六,镁铝合金的原材料丰富、生产率高、铸造简单方便、价格便宜。用镁铝合金制造的笔记本电脑外壳精细、耐用、可靠、时尚,特别是银白色的外表已普遍受到人们的青睐。
4.通信新技术:笔记本电脑的移动性决定了它必须具有优秀的无线通信性能,特别是超便携笔记本电脑因其轻便易带而被众多外出用户所重视,其良好的通信技术当然也被广大用户所关注。所以,笔记本电脑的通信技术可以说要比标准台式机发展得更快,其中的新技术主要有速率更高、带宽更宽与性能更好的ieee1394、usb等接口技术和bluetooth无线通讯技术。usb接口是指通用串行总线,是一种连接外部串行设备的技术标准,它的定义使得笔记本电脑在添加任何外部串行设备时都能变得相当规范,且操作非常简单。usb接口标准是以wdm规范为技术基础的,能支持Windows系统及升级版本中的所有驱动程序,也是pc99规范中的关键技术之一。usb接口支持同步数据传输方式和异步数据传输方式,数据传输率可高达12mbps。usb接口可以主动为外部设备提供电源,允许外部设备快速连接,支持外设即插即用和热插拔。usb接口可降低设备成本和设备使用过程中的技术支持与服务成本,使高性能笔记本电脑的超便携性成为可能。usb接口是一个7×1mm的插孔,有四根信号线,两根为电源线,两根为数据线,可以方便地将具有usb插头的鼠标、键盘、扫描仪、打印机、数码相机、手写笔、游戏杆、绘图仪及数字视频摄像头等计算机外设接入笔记本电脑,使得超便携笔记本电脑既能保持其超便携性,又能保持其台式机一样的功能。ieee1394接口是一种类似于hub集线器的设备,可以采用树状或链接状结构连接多达63个不同速度的外部设备。这些设备若能得到ieee1394技术中的peer-to-peer功能支持,则这些设备还可以不必受笔记本电脑控制而自行工作。ieee1394外支持外部设备的热插拔,使用ieee1394规格的设备不需要额外的变压器供电就可由ieee1394传输缆线直接供电,非常方便。ieee1394接口的最低数据传输率为12.5mbps,而最高数据传输率则已达到1gbps,而目前的标准传输速率为400至800mbps。ieee1394的缺点是最大传输距离只有4.5米,支持ieee1394标准的外设不多且成本太高。
bluetooth(蓝牙)技术实际上是一种用于短距离、点到点的语音和数据传输的无线通讯标准。该标准可以使用户无须购买、携带或使用各种专用电缆,就能方便地实现笔记本电脑、掌上电脑、手持电脑等移动式计算机和多类通讯设备的互联,完成图像、数据、互联网、电子邮件和语音传输等功能。蓝牙技术可以穿过各种非金属的固体实现数据传输。它的标准额定连接范围在10cm到10m之间,若提高设备的发射功能,则传输距离可以扩大到100m。蓝牙技术是建立在廉价的、短距离的无线链路基础上,可以在各种固定和移动设备之间方便地实现数据传输和连接。蓝牙技术运行在全球通行的2.4ghz ism自由频段上,因而可确保在世界范围内不同设备之间的兼容性。运行蓝牙技术的产品主要涉及到笔记本电脑、无线通讯设备和网络设备等。
5.电池新技术:笔记本电脑的电池是其关键部件之一,是维持移动办公和移动计算能够长时间工作的重要保证,而电池使用时间的长短在某种程度上又取决于电池本身尺寸的大小。我们通常见到的笔记本电脑电池是一个长方块,实际上只不过是一个盒子,里面是一节节的柱状电芯才是真正的电池体。一般来讲每一个电芯的容量和电压是相同的,所以笔记本电脑电池中的电芯数量是电池正常工作时间长短的主要标志。给电池充电的设备叫电源适配器,其充电方式有两种,一种是“在线”充电,一种是“离线”充电。“在线”充电是在使用电脑的过程中,电源适配器一边提供电脑电量,一边给电池充电,这种方式充电时间较长,一般需要4到5小时,是用户普遍采用的充电方式。“离线”充电是不启动电脑,直接给电池充电,这种方式充电时间比较短,只需要2到3小时即可。
现代超便携笔记本电脑的电池基本上都是锂电池,锂电池的特点是可提供高电压、低重量、高能量的移动能源。虽然锂电池价格较贵,但它没有记忆效应,且都运用了sbs智慧电池系统,可精确测量电池的使用寿命,随时预报或显示电池在使用中的容量情况。锂电池的可充电次数较少,大约在400次左右,但每次充电后的使用时间要长得多。锂电池的电芯数一般为8到10个,高标准锂电池的电芯数则有12个,因而使用时间往往较长,基本工作时间在2小时左右,最长可达6到7小时。还有一种新型的尚未普及的移动设备电池,叫超薄锂聚合物电池。该电池的电解质为胶状,并且具有全新的结构,它可以作成所谓的“柔软外壳”,使电池的重量和容量可以轻易改变。超薄锂聚合物电池除了拥有锂电池的一切优点外,最大特点就是薄,普通锂电池最薄也有5到6毫米,而超薄锂聚合物电池的基本厚度也要小于5毫米,几乎形同片状,特别适应于超便携笔记本电脑。