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笔记本电脑如何工作

来源:
2023-02-01
类别:基础知识
eye 22
文章创建人 拍明芯城

  

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  IBM ThinkPad 的内部 查看更多 笔记本电脑的图片.在某种程度上,笔记本电脑的飙升是具有讽刺意味的。它们完全便携,与台式机型号相比,它们的功耗更低,噪音更小。但是,他们通常有点慢,而且更少 图形 和 声音 处理能力,尽管这些差异对于大多数用户来说可能太小而无法注意到。

  笔记本电脑也比台式机贵。不过,价格差距正在缩小 -- 笔记本电脑价格下降速度快于台式机价格,笔记本电脑的销量实际上在2005年5月首次超过台式机型号 [来源: 视窗 IT 专业版].

  台式塔式设备中的所有设备如何装进这么小的包装中?笔记本电脑如何才能足够高效地运行 电池 单靠权力?在本文中,您将发现有关笔记本电脑的这些和其他问题的答案。

  总体而言,笔记本电脑和台式计算机非常相似。它们具有相同的基本硬件、软件和 操作系统.主要区别在于它们的组件如何组合在一起。

  台式计算机包括 母板, 显卡, 硬盘 和其他组件在一个大箱子里。这 监控, 键盘和其他外围设备连接 无线 或电缆。无论机箱是垂直还是水平放置,它都有足够的空间用于附加卡、电缆和空气流通。

  然而,笔记本电脑甚至比最紧凑的笔记本电脑更小、更轻。 个人电脑 塔。它的屏幕是该装置的集成部分,键盘也是如此。笔记本电脑没有使用具有大量空气流通空间的宽敞机箱,而是使用小型扁平设计,其中所有部件都紧密地组合在一起。

  由于这种根本的设计差异以及笔记本电脑固有的便携性,组件必须:

  适合紧凑的空间

  节省电力

  产生的热量比台式机组件少

  通常,这些差异使组件更加昂贵,这可能导致笔记本电脑价格上涨。在以下部分中,我们将研究笔记本电脑如何处理这些差异。

  笔记本电脑处理器

  

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  IBM ThinkPad的处理器微处理器,或 中央处理器,与 操作系统 以控制计算机。它本质上充当计算机的 脑.CPU 产生大量热量,因此 台式电脑 使用循环空气、风扇和 散热器 -- 一个由板、通道和散热器鳍片组成的系统,用于从处理器中吸取热量 -- 冷却。由于笔记本电脑用于每种冷却方法的空间要小得多,因此其CPU通常:

  以较低的电压和时钟速度运行 -- 这减少了热量输出和功耗,但会降低处理器的速度。大多数笔记本电脑在插入时也以更高的电压和时钟速度运行,在使用 电池.

  无需使用针脚即可安装到主板上 -- 引脚和插座在台式电脑中占用了大量空间。某些主板处理器直接安装到主板上,无需使用插槽。其他人使用 微型食品单一食品和药物管理局 (倒装芯片球网格阵列),它使用球而不是销。这些设计节省了空间,但在某些情况下意味着处理器无法从主板上卸下以进行更换或升级。

  具有睡眠或减速模式 -- 当计算机不使用或处理器不需要快速运行时,计算机和操作系统协同工作以降低 CPU 速度。Apple G4处理器还优先考虑数据,以最大程度地减少电池消耗。

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  某些笔记本电脑使用设置为以较低时钟速度运行的台式机 CPU。虽然这可以提高性能,但这些笔记本电脑通常运行得更热,电池寿命会显着缩短。

  

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  笔记本电脑散热器和风扇

  笔记本电脑通常有小风扇、散热器、散热器或热管,以帮助散发 CPU 的热量。一些高端笔记本电脑型号通过将液体冷却液保持在热管旁边的通道中来进一步减少热量。此外,大多数笔记本电脑 中央处理器 靠近设备的边缘。这允许风扇将热量直接转移到外部,而不是穿过其他组件。

  笔记本电脑内存和存储

  

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  SODIMM模块笔记本电脑的 记忆 可以弥补由于处理器速度较慢而降低的一些性能。一些笔记本电脑有 缓存 内存打开或非常接近 中央处理器,使其能够更快地访问数据。有些还具有更大的总线,允许数据在处理器之间移动, 母板 和记忆更快。

  笔记本电脑通常使用较小的内存模块以节省空间。 内存类型 笔记本电脑中使用的包括:

  小外形双列直插式内存模块 (SODIMM)

  双数据速率同步 公羊 (DDR SDRAM)

  单数据速率同步内存 (SDRAM)

  专有内存模块

  一些笔记本电脑具有可升级的内存,并具有可拆卸面板,以便于访问内存模块。

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  像一个 桌面,笔记本电脑有一个内置的 硬盘驱动器,其中存储 操作系统、应用程序和数据文件。但是,笔记本电脑的磁盘空间通常比台式机少。笔记本电脑硬盘在物理上也比台式机小。此外,大多数笔记本电脑硬盘的旋转速度比台式机硬盘慢,从而降低了热量和功耗。

  台式计算机具有多个托架,用于安装其他驱动器,例如 光盘 和 影碟 光驱。然而,笔记本电脑的空间供应要少得多。许多笔记本电脑使用 模块化设计,允许各种驱动器安装在同一托架中。这些驱动器有三种不同的名称:

  可热插拔 - 更换驱动器时,计算机可以保持打开状态。

  热插拔 - 更改驱动器时,计算机可以保持打开状态,但相应的总线(驱动器用于将数据发送到 CPU 的路径)必须处于非活动状态。

  冷插拔 - 交换期间计算机必须关闭。

  在某些情况下,这些驱动器托架不仅限于驱动器,而且还接受额外的电池。

  接下来,我们将介绍笔记本电脑的视频处理和显示功能。

  笔记本电脑屏幕、图形和声音

  

笔记本电脑显卡


  笔记本电脑显卡一个 图形处理单元 (GPU) 是一个 微处理器 处理所需的计算 3-D 图形 渲染。像 CPU 一样,GPU 会产生大量热量。大多数笔记本电脑都内置了图形功能 母板 或具有较小的 显卡 带有专为笔记本电脑使用而设计的 GPU。显卡制造商 ATI 和 nVidia 两者都专门为笔记本电脑制造GPU。笔记本电脑经常在 CPU 和 GPU 之间共享内存,从而节省空间并降低功耗。

  许多人没有注意到笔记本电脑的图形性能下降。笔记本电脑具有足够的处理能力,可用于网上冲浪和生产力应用程序。但是,他们可能会在最新的 3D 游戏中苦苦挣扎。一些专为游戏爱好者设计的专用笔记本电脑包括更强大的 GPU 和额外的视频内存。

  笔记本电脑在 液晶显示器 (液晶屏)屏幕。大多数屏幕的尺寸在 12 到 17 英寸之间,屏幕的大小会影响笔记本电脑的整体尺寸。此外,笔记本电脑屏幕可以是:

  黑白(16 灰度)或彩色(65,536 色)

  积极 或 被动 矩阵

  反射 或 背光

  有源矩阵显示器具有更清晰的图像并且更易于阅读,背光屏幕更适合低水平照明条件。

  

东芝LCD面板的后视图显示了提供光线的荧光灯管和将光线均匀地漫射到表面上的屏幕。


  东芝LCD面板的后视图显示了提供光线的荧光灯管和将光线均匀地漫射到表面上的屏幕。

  大多数笔记本电脑也有 声卡 或在主板上集成声音处理以及小型内置扬声器。但是,笔记本电脑内部通常没有足够的空间来容纳顶级声卡或高质量扬声器。游戏爱好者和发烧友可以使用外部声音控制器来补充笔记本电脑的声音功能,这些控制器使用 USB 或 火线 用于连接到笔记本电脑的端口。

  笔记本电脑电池

  笔记本电脑和台式机都依靠电力运行。两者都有小 电池 维护实时时钟,在某些情况下,维护CMOS 公羊.但是,与 台式电脑,笔记本电脑是便携式的,可以单独使用电池运行。

  镍镉 (NiCad)电池是笔记本电脑中常用的第一种电池,较旧的笔记本电脑有时仍在使用它们。它们在两次充电之间的寿命大约为两个小时,但这种寿命随着每次充电而减少,基于 记忆效应.气泡在细胞板中形成,减少了可用于充电的电池空间总量。解决此问题的唯一方法是在充电之前将电池完全放电。NiCad 的另一个缺点是,如果电池充电时间过长,它可能会爆炸。

  镍氢 (NiMH)电池是NiCad和较新的锂离子(LiIon)电池之间的桥梁。它们在两次充电之间的持续时间比镍镉长,但总体上总寿命较短。它们受到记忆效应的影响,但程度低于镍镉电池。

  锂离子电池 是笔记本电脑的当前标准。它们重量轻,使用寿命长。它们不会受到记忆效应的影响,可以随机充电,如果过度充电也不会过热。它们也比笔记本电脑可用的任何其他电池更薄,使其成为新型超薄笔记本电脑的理想选择。锂离子电池可以持续大约 950 次到 1200 次充电。

  许多配备锂离子电池的笔记本电脑声称电池续航时间为 5 小时,但这种测量值可能会因计算机的使用方式而有很大差异。这 硬盘、其他磁盘驱动器和 液晶显示器 显示器全部使用大量电池电量。即使保持无线互联网连接也需要一些电池电量。许多笔记本电脑型号都有电源管理软件,以延长电池寿命或在电池电量不足时节省电池电量。

  购物小贴士

  笔记本电脑有多种配置可供选择,具有广泛的选项和功能。以下是购买笔记本电脑时要记住的几件事:

  处理器 速度和 记忆 --这两个因素将极大地影响笔记本电脑的性能。

  屏幕尺寸 - 更大的屏幕可以使笔记本电脑更适合玩游戏或看电影。

  重量 随着笔记本电脑变得越来越强大,它们也往往变得更大更重。

  可升级性 - 添加内存或更快的硬盘驱动器的选项可以提高性能。

  安全 笔记本电脑体积小,重量轻,很容易成为小偷的目标,因此许多型号都具有电缆锁或运动传感器的端口。

  白皮书

  许多人为自己或客户构建自定义 PC。这些自制计算机,称为 白框,代表了计算机市场的很大一部分。有些人还会修改他们的电脑以获得化妆品或表演。这称为 模组.但是建造或改装笔记本电脑呢?

  改装或自制的笔记本电脑称为 白皮书.白皮书目前约占笔记本电脑市场的5%,而且这个数字正在缓慢上升。该行业在使最终用户远离笔记本电脑方面做得很好。它们使打开、修改和获取笔记本电脑的零件变得困难。此外,在大多数情况下,打开笔记本电脑机箱会使制造商的保修失效。

  从头开始构建笔记本电脑仍然很难找到零件,但供应商喜欢 华硕 和 弹性云服务器 允许一些客户订购空白的笔记本电脑外壳。它们特别向制作白皮书并将其出售给客户的经销商开放。此外,人们可以修改或升级外壳附带的内容。像这样的公司 技术风格 已经做了生意。

  笔记本电脑外壳包括:

  底盘

  母板

  光驱

  显示

  键盘

  显卡

  这意味着任何想要构建白皮书的人都必须找到:

  微处理器

  公羊

  无线网卡

  在这一点上,还没有真正的标准 外形尺寸 (形状和设计)的笔记本电脑零件。为笔记本电脑设计的处理器可供出售,但为这些芯片寻找主板是另一回事。硬盘驱动器是非常标准的,SODIMM系统内存很容易获得,但其他部分可能需要一些挖掘。

  接下来,我们将看看笔记本电脑的历史。

  笔记本电脑历史

  

An IBM ThinkPad


  An IBM ThinkPad在1970年代,施乐帕洛阿尔托研究中心的艾伦·凯(Alan Kay)对无线便携式计算机的愿景与笔记本电脑相当。他称之为 动态本.Kay的Dynabook从未超越草图和纸板模型,但它为开发真正的便携式计算机奠定了基础。

  1979年,Grid Systems Corporation的William Moggridge创建了第一台功能正常的便携式计算机: 网格罗盘计算机 1109.它有340千字节的气泡存储器,一个压铸镁外壳和一个折叠式电致发光图形显示屏。美国宇航局以每枚800美元的价格购买了其中的一些用于太空计划。

  其他公司,如Gavilan Computer和Apple,在接下来的几年中推出了其他便携式计算机。然而,第一台商业上可行的机器是 IBM PC 敞篷车,于 1986 年推出。PC敞篷车具有以下特点:

  8088 微处理器

  256 KB 内存

  两个 3.5 英寸(8.9 厘米)软驱

  一 液晶显示器 显示

  并行和串行打印机端口

  内部空间 调制解调器

  软件套件,包括基本的文字处理、预约日历、电话/地址簿和计算器软件

  PC敞篷车重12磅(5.4公斤),售价为3,500美元。这是当今笔记本电脑中使用的第一台采用翻盖设计的便携式计算机。PC Convertible的成功是康柏和东芝等竞争对手在其便携式计算机中转向翻盖式设计的催化剂。笔记本电脑的时代就这样开始了。

  笔记本电脑常见问题

  个人电脑和笔记本电脑有什么区别?

  《大英百科全书》将个人计算机定义为一次只能由一个人使用的计算机。笔记本电脑是一种个人计算机,台式机、智能手机或平板电脑也是如此。

  笔记本电脑如何工作?

  笔记本电脑将台式计算机的所有输入和输出功能和组件(包括显示屏、键盘、扬声器、数据存储、光盘驱动器和指针设备(触摸板或触控板))与处理器和操作系统结合到一个较小的设备中。

  如何选择笔记本电脑?

  您需要考虑几个因素,包括您的预算、您将使用计算机的用途(是用于游戏、家庭使用、学校等)、您是否喜欢 Mac 或 PC、电池续航时间、您喜欢的设置是什么以及您想要多大的笔记本电脑, 尤其是你的显示器,要。


责任编辑:David

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