2.1 选购笔记本电脑应该了解的各种技术
2.1.1 认识笔记本电脑的节能技术
节能对于笔记本电脑来说非常重要,因为笔记本电脑电池的电能是有限的,在有限的电能下,尽可能延长笔记本电脑电池的使用时间,有效的节能技术非常关键,它能使电池使用时间延长20%~30%。
目前主流的节能技术主要有:
(1)Intel公司的SpeedStep节能技术
SpeedStep是使用在Intel处理器上的节能技术,SpeedStep技术可以通过识别CPU的供电模式来对CPU的运行频率和电压进行适当调整,当笔记本电脑是使用外接电源适配器供电时,CPU就工作在标准的电压和频率之下,而当笔记本电脑使用内置的电池供电时,CPU的主频和电压就会自动降低,从而达到节能的目的。
采用了SpeedStep技术的CPU,其芯片内都集成了一个控制单元,可以在工作时即时调整CPU的工作参数。当需要改变时,控制单元从操作系统处获得新的电源状态指令,然后发出一个指令将CPU置于休眠状态,在调整CPU的倍频和电压后再强制CPU复苏,整个过程所用的时间不超过1ms。
第二代SpeedStep节能技术称为Enhanced SpeedStep节能技术,它最大的改进之处在于可在电池供电模式下根据处理器的负荷情况自动调整工作频率,更有效地达到节能的目的。
(2)Intel公司的QuickStart节能技术
QuickStart节能技术和SpeedStep节能技术有所不同,它主要是通过监测CPU的工作负荷,当CPU处于空闲状态时,就把CPU置于休眠状态(处于休眠状态的CPU功耗最低,只有0.5W),到需要时再迅速恢复工作状态,以达到有效管理电源以获得更长的电池寿命的目的。
(3)AMD公司的PowerNow!节能技术
PowerNow!节能技术与SpeedStep节能技术相似,同样是硬件结合软件达到节能目的。但不同的是PowerNow!节能技术在具体实现时分为3个模式:高性能模式(high-performance mode)、电池节约模式(battery saver mode)和自动模式(auto mode)。前两种模式和SpeedStep技术的两种模式很相似。在高性能模式下,如果是使用外接电源适配器供电,CPU芯片以最高标称频率和标准工作电压运行,而使用电池时系统则会切换到电池节约模式。自动模式则是PowerNow!技术相对于SpeedStep技术的最大独特之处,它是由系统自动监视CPU资源的占用情况,并以此为依据,自动实时地调整时钟频率和工作电压,其调节幅度可多达20多个挡,这样可以得到最佳的性能/电池寿命比,既得到了较长的使用时间,又不降低运行效率。使用自动模式可以延长30%的电池使用时间而几乎不影响用户使用。PowerNow!节能技术的模式一般在BIOS中设定或者通过控制软件在操作系统中实现。
(4)Transmeta的LongRun节能技术
Transmeta(全美达)公司的LongRun节能技术的最大特点是连续检测软件运行对CPU资源的需求,动态而平滑地优化调节CPU所需的电压和时钟频率,一旦监测到不需要CPU资源时,马上就使CPU进入休眠状态。哪怕是用户在文字处理时两次敲击键盘之间的短短一瞬间,它都会抓紧时间利用这个CPU的空闲时间让CPU短暂地进入休眠状态,以达到节约电能的目的。
(5)ATI公司的PowerPlay节能技术
ATI公司的PowerPlay节能技术可根据实际图形应用的需求不断调整显卡图形处理器的工作电压和频率。当运行密集型应用程序时,GPU(图形处理器)可以运行在标准频率下工作;当进行如文字处理操作时,GPU会自动调整到较低频率和较低工作电压的状态。如果屏幕支持,PowerPlay还能通过降低LCD的刷新率来达到节能的目的。
(6)nVidia公司的PowerMizer节能技术
nVidia公司的PowerMizer节能技术类似Intel的SpeedStep节能技术,PowerMizer节能技术使显示GPU适应笔记本电脑低功耗的要求,让显示芯片在不同的电力供应情况下使用不同的工作方式,即在使用电池时以最省电模式工作,而当使用交流电时则以最大性能模式运行。PowerMizer节能技术允许在驱动程序中进行运行模式的调节,一共有3种模式:最大节电模式、平衡模式和最大性能模式。PowerMizer节能技术中最大节电模式可以使笔记本电脑节省25%左右的电量,平衡模式可以节省20%的电量。
2.1.2 认识笔记本电脑的散热技术
笔记本电脑的主要发热部分包括CPU、显卡、内存、硬盘和电池等。
(1)CPU
CPU所散发的热量占内部整体发热量的7%左右,虽然这个比例比较低,但是CPU是一个集中发热的设备,如果CPU的散热处理不当,则有可能导致CPU烧毁。
(2)显卡
显卡也是集中发热部件,如果散热不及时,也会导致显卡内核烧毁。
(3)内存、硬盘和电池
内存、硬盘和电池也是笔记本电脑的主要发热部件,不过和显卡、CPU相比,它们对散热要求不是很高。
散热技术就是一个热量传递过程,包括热传导、对流、辐射等几种方式,通常在电脑中应用的是风冷(风扇散热)技术,在笔记本电脑中风冷依旧是主要的散热方式,不过由于它的空间和耗电量的局限性,热管散热技术被普遍应用到笔记本电脑中。因此,在笔记本电脑中,绝大多数的散热方式采用“风扇+热管+散热板”的组合。
下面介绍笔记本电脑中主要的几种散热技术。
(1)风扇散热技术
风扇散热是笔记本电脑采用的基本散热方式,因其成本低,故大多数的厂商都采用这种散热方式。一般使用散热风扇的笔记本电脑都备有低风量和高风量两个挡,风扇的速度视CPU的温度而定。
在笔记本电脑中,由于空间不够,加上噪声的影响,目前散热采用的风扇主要是辐射型风扇(离心鼓风机)。辐射型风扇具有叶片薄,没有涡流,气流方向性好,气流密度较高,占用体积小,技术较新等优点;但其成本相对高,声学噪声受叶片的几何形状影响较严重。图2-1所示为笔记本电脑风扇。
图2-1 笔记本电脑风扇
(2)散热孔散热技术
散热孔是笔记本电脑散热的重要手段。一般在笔记本电脑的四周和底部的支脚处开设大量的散热孔,机器内的热量可通过这些散热孔散布到周围空气中。有的笔记本电脑内部除了采用散热孔散热的方式之外,同时还采用一些特殊的风道导流设计,利用散热孔位置与内部结构布局形成更好的空气流通环境,以加强散热效果。图2-2所示为笔记本电脑散热孔。
图2-2 笔记本电脑散热孔
(3)散热板散热技术
散热板散热技术是笔记本电脑最基本的散热方法之一。在笔记本电脑中,散热片不可能做得很厚,为了保证散热面积,一般散热片做得薄而大,因此称为散热板。
一般来说,散热板面积越大,传导效率越高,就越能有效散发热量。比较常见的是在主机板的底部和上部各配一块金属散热板。
另外,还有一种和散热板结合使用的技术,是在键盘的下方放一块尺寸和键盘基本相同的薄散热铝板。图2-3所示为散热板。
图2-3 散热板
(4)热管散热技术
热管散热是一种利用相变过程中要吸收/散发热量的性质来进行冷却处理的技术,一般典型的热管是由管壳、吸液芯和端盖组成,管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据需要可以在两段中间布置绝热段。将管内抽出一定负压后充以适量的工作物质,使紧贴管内壁的吸液芯毛细孔中充满液体后加以密封,当热管的一端受热时,毛细孔中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力和重力的作用流回蒸发段。如此循环不止,热量由热管的一端传至另一端。目前热管散热技术在笔记本电脑中被广泛应用。图2-4所示为CPU散热管。
图2-4 CPU散热管
(5)镁铝合金外壳散热技术
镁铝合金外壳的热传导率远优于铝金属和工程塑料,可在很大程度上减少散热扇和散热窗的数量,减少笔记本电脑体积和重量,降低功耗和成本。目前大部分厂商的中高端产品都采用镁铝金作为笔记本电脑外壳以达到散热的目的。
2.1.3 认识笔记本电脑的安全技术
在商业应用中,笔记本电脑很大程度上被运用于移动办公,但是用户不可能保证每时每刻与自己的笔记本电脑形影不离,因此安全隐患不可避免。如果笔记本电脑不慎遗失,内部的资料丢失或被寄取将会造成很大的损失。
目前笔记本电脑的主流安全技术主要有安全芯片、防盗功能、指纹识别功能、身份智能卡认证与硬盘主动式保护等。
(1)安全芯片
所谓安全芯片,就是用于管理、记录、调用特殊密码信息的芯片,通常用来记录开机口令、硬盘密码,甚至是系统登录密码。这类安全芯片在IBM和HP笔记本电脑产品中应用较多,技术比较成熟。
(2)防盗功能
笔记本电脑的防盗功能通常采用笔记本电脑防盗锁来实现。图2-5所示为笔记本电脑防盗锁。普通笔记本电脑防盗锁和普通的自行车锁的功能相似,目前IBM推出了最新的防盗技术,当笔记本电脑被盗后,可以凭发票、身份证明及保修卡向IBM报失。IBM会将您笔记本电脑的资料输入数据库,如果被盗笔记本电脑接入互联网,被盗的笔记本电脑会自动向中心数据库传输自身的资料,并向附近警察局报案,帮您在最短的时间里寻回笔记本电脑。
图2-5 笔记本电脑防盗锁
(3)指纹识别技术
指纹识别技术是一项软、硬件相结合的技术,通过内置于主板上的独特芯片,管理记录在案的指纹。其芯片最多能记录20位不同用户的指纹记录,而每个人除一个主指纹外,还能存储两个备用指纹以防主指纹无法辨别时进行采样。图2-6所示为笔记本电脑指纹识别系统。
图2-6 笔记本电脑指纹识别系统
(4)硬盘主动式保护技术
以往保护硬盘的方法基本上都是采用被动式方法,如安全气垫、硬盘保护架等,这类安全措施均是以不变应万变的方式来保护硬盘的安全,而硬盘主动式保护方法是在主板中植入一块单独的运动传感器,由传感器记录平时机主移动笔记本电脑的角度(以水平线为0°)、速度、震动等相关参数。如果发现异常,传感器会向硬盘发出停止工作、磁头归位的命令,有效地保护因意外坠落造成笔记本电脑的硬盘损坏,导致其中存储的数据丢失。当传感芯片检测到意外运动时,它可以在500ms内使驱动器磁头归位,直到系统稳定为止。当检测到重复性的振动(如在路面不平坦的公路上)时,它会自动调整灵敏度,确保笔记本电脑稳定工作,而不会使系统停止工作。
2.1.4 认识超级本
超极本(Ultrabook)是Intel倡导的一种新的笔记本电脑类型,旨在为用户提供低能耗、高效率的移动生活体验。
超级本的设计特点:舍弃传统硬盘(HDD),改用快闪存储器或固态硬盘(SSD),这种改造能够使笔记本电脑快速开机、快速读/写、抗震。舍弃了光驱,使得笔记本更加轻薄,而且目前的云端、无线传输、随身碟等形式正在逐渐取代光碟的作用。舍弃非必要的插槽与设备,节省了空间,更方便了超级本电池的摆放。超薄,根据屏幕尺寸不同,厚度至少低于20mm。一般采用低功耗CPU,电池续航最长可达12小时。支持原生的USB 3.0和PCI Express 3.0。支持AOAC功能,在笔记本电脑进入睡眠模式(standby)或休眠模式(hibernate)后仍能保持网络连接及资料的传输。比如,收发邮件、下载文件等。图2-7所示为超级本。
图2-7 超级本