1、筆記本硬件結(jié)構(gòu)教程第1頁(yè)：作者序：您真的是筆記本電腦高手嗎？所所開(kāi)篇：各位早上好，都打起精神來(lái)，按慣例我們又給大家?guī)П蟻?lái)了。經(jīng)過(guò)上幾期的筆記本低價(jià)貓膩、Nvdia MXM技術(shù)、揭密筆記本散熱誤區(qū)等三篇“權(quán)威揭密”系列文章后，接下來(lái)該為大家?guī)?lái)什么呢？ 從本周開(kāi)始，我們將帶領(lǐng)大家全面認(rèn)知筆記本的硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)，由于篇幅十分浩瀚，為了不讓大家感到恐懼，我們將整個(gè)文章分為上、中、下三篇分別發(fā)出，每篇均有自己的主題，獨(dú)立成章。相信當(dāng)你看完所有篇幅后，你一定可以成為真正的筆記本發(fā)燒友了。 從2004年跨入2005年，筆記本的價(jià)格可謂一落千丈，筆記本電腦也不再是身份地位的象征，它更是一個(gè)工具，幫助我們從紛

2、繁的事務(wù)中解脫出來(lái)。自己升級(jí)CPU？太easy了都不好意思說(shuō)出來(lái) 也正因?yàn)楣P記本價(jià)格的滑落，我們身邊多了很多筆記本的高手。他們對(duì)其硬件技術(shù)興趣近乎癡迷，他們升級(jí)所有能升級(jí)的硬件，從MMC2接口的PII升級(jí)到PIII已經(jīng)不再是新聞，而自己擴(kuò)展USB口也不是什么新鮮事，至于為無(wú)網(wǎng)卡的機(jī)器打造內(nèi)建網(wǎng)卡，為無(wú)藍(lán)牙的機(jī)器打造內(nèi)建的藍(lán)牙也一直在論壇上看到，還有為IBM ThinkPad 600X制作內(nèi)建的MINI-PCI無(wú)線網(wǎng)卡，用的天線居然是原來(lái)Modem的線 筆者不否認(rèn)這些強(qiáng)人的動(dòng)手能力和他們的創(chuàng)意，甚至他們對(duì)硬件的了解程度超越了在開(kāi)發(fā)第一線的RD工程師。但盡管如此，我相信他們對(duì)筆記本的整體架構(gòu)，內(nèi)部

3、總線的了解還有欠缺。 比如，我們都知道如何CPU會(huì)自動(dòng)降頻以減低自身功耗，但你是否知道他們具體物理動(dòng)作？ 又如，我們常說(shuō)的BIOS，我相信高手對(duì)BIOS的設(shè)定幾乎可以閉著眼睛來(lái)，但你是否能回答這BIOS究竟是誰(shuí)在運(yùn)行？畢竟，軟件是要靠硬件來(lái)運(yùn)行的吧？！ 再如，或許某些DIYER對(duì)臺(tái)式機(jī)的開(kāi)機(jī)過(guò)程了如指掌，聽(tīng)報(bào)警聲就知道機(jī)器掛在哪里，但你是否清楚筆記本電腦的開(kāi)機(jī)過(guò)程？是否也能僅僅憑報(bào)警聲就能明白？ 還有，大家都曉得CPU過(guò)熱會(huì)引起保護(hù)性關(guān)機(jī)。那你是否知道這個(gè)過(guò)熱保護(hù)系統(tǒng)是如何工作的呢？那AC97呢？筆記本中的MODEM都獨(dú)立出來(lái)了，他們到底是怎么工作的？如果你是IBM的Fans，你肯定知道BMD

4、C吧？那BMDC到底是如何實(shí)現(xiàn)的呢？拆拆裝裝，簡(jiǎn)直就是家常便飯 實(shí)際上，隨著對(duì)很多簡(jiǎn)單問(wèn)題的深入，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)這些問(wèn)題并不簡(jiǎn)單。雖然對(duì)于業(yè)余的DIYER，他們不知道這些已經(jīng)無(wú)關(guān)緊要，他們?nèi)匀灰呀?jīng)是很“高手”的了。但我相信，一個(gè)真正的DIYER對(duì)技術(shù)的渴望會(huì)超乎想像，又有什么能夠阻止他們向更高的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)軍呢？ 或許，也有讀者說(shuō)，我只要用好我的電腦就好，他怎么運(yùn)作關(guān)我什么事？！那么在此我將很遺憾的對(duì)你說(shuō)，您真的并不適合看本文。偶爾還會(huì)拿個(gè)臺(tái)式機(jī)P4 CPU代替迅馳CPU搞怪一下，當(dāng)然是開(kāi)不了機(jī)的 撰寫(xiě)本文，其實(shí)是希望那些DIYER 能對(duì)筆記本電腦有一個(gè)系統(tǒng)的了解。在本文中，您會(huì)看到我對(duì)以上的問(wèn)

5、題做詳盡的解釋，相信在你讀完本文之后，對(duì)筆記本的整個(gè)體系有了完整的概念。而對(duì)于真正的那么些DIY高手來(lái)說(shuō)，或許有些知識(shí)您已了然于胸，但對(duì)于一些你知其然，而不知其所以然的問(wèn)題，或許你能在讀完本文后能找到答案。 另外作為比較，本文也會(huì)以最新的Sonoma平臺(tái)和Centrino平臺(tái)做一些比較。好吧，閑話少說(shuō)，我們正式開(kāi)始吧！第2頁(yè)：從架構(gòu)開(kāi)始學(xué)習(xí) 讓我們認(rèn)識(shí)更多 當(dāng)前筆記本雖然是品牌眾多，且外觀、功能各有千秋，但究其原理還是一樣，都是基于IBM PC/AT的老架構(gòu)（當(dāng)然Apple的除外）。這里值得注意的是，雖然臺(tái)式機(jī)和筆記本外形差別很大，但其基本的架構(gòu)和原理都是一樣的，都是兼容IBM PC/AT架構(gòu)

6、的。 那么我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)筆記本電腦的主要框架。一臺(tái)很方便拆卸的華碩M5N作為客串嘉賓 系統(tǒng)的主要構(gòu)成主要分為如下幾個(gè)部分：North Bridge（北橋），South Bridge（南橋），顯示卡，EC（嵌入式控制器），這幾個(gè)部分一般都是集成到主板上的，配合CPU，內(nèi)存就可以開(kāi)機(jī)進(jìn)入BIOS。以上的部分是必須的，因?yàn)檫@屬于PC/AT架構(gòu)的基本構(gòu)成。其他諸如硬盤(pán)，Wireless Card（無(wú)線網(wǎng)卡），Card Bus（PCMCIA控制器）等等都是次要的，并不影響整機(jī)的工作，或者說(shuō)，不影響機(jī)器的開(kāi)機(jī)。Intel Centrino架構(gòu) 為了方便討論并具有一定的代表性，我們?nèi)‘?dāng)前比較流行的Centri

7、no架構(gòu)來(lái)說(shuō)明。上圖便是標(biāo)準(zhǔn)的Centrino平臺(tái)，按照這個(gè)平臺(tái)搭建的筆記本，可以打上Intel Centrino漂亮的蝴蝶標(biāo)志。而如果在Pentium+ 855GM/PM/GME+ ICH4+ Intel PRO Wireless的搭配中有一項(xiàng)不符合，就不能用Centrino的標(biāo)志，就不能使用INTEL的免費(fèi)廣告咯，呵呵這也是Intel聰明的經(jīng)商策略：）第3頁(yè)：筆記本硬件結(jié)構(gòu)各部分功能簡(jiǎn)介 為了照顧一下入門(mén)級(jí)的朋友，我們首先非常簡(jiǎn)單的介紹一下系統(tǒng)各個(gè)功能塊的作用。CPU嘛，筆者就不多說(shuō)了，我相信大家都清楚哦（什么，你不知道CPU？！我$#!%&!） 北橋的功能主要是連接CPU和內(nèi)存，如果是獨(dú)

8、立顯卡的話，會(huì)提供與顯卡的AGP接口，并用HUB-LINK與南橋通信。北橋常被成為MCH或者GMCH，也就是Memory Control Hub或者Graphic Memory Control Hub的意思。用三星X30作為案例，點(diǎn)擊上面圖片可以獲得更多解釋 南橋的功能主要是連接一些外圍設(shè)備，比如PCI界面的網(wǎng)卡，PC卡控制器等等，另外諸如USB接口、IDE接口也是由南橋來(lái)提供的，南橋提供LPC總線與EC通信。南橋也常被稱為ICH，其意思是I/O Control Hub的意思。 至于INTEL為什么用Hub-Link這個(gè)詞，我想是因?yàn)槟媳睒蚨际莾蓚€(gè)HUB（Memory Control Hub和

9、I/O Control Hub）的原因吧。 EC（Embed Controller，嵌入式控制器）雖然和我們常說(shuō)的BIOS有點(diǎn)像，不過(guò)其實(shí)EC是BIOS的物理控制器和載體，它通過(guò)LPC與南橋通信。 如果看不懂本頁(yè)，請(qǐng)參考這張圖，我相信很容易就明白了。文中的我們提到了各種接口，比如FSB，AGP，LPC I/F等等，這些接口我們會(huì)在下面具體的談。第4頁(yè)：正確認(rèn)知CPU前端總線 信號(hào)抗干擾是頭等大事從這里開(kāi)始是本文的重點(diǎn)，將詳細(xì)介紹各部分的連接和規(guī)范。 系統(tǒng)中最高速、最復(fù)雜的連接莫過(guò)于CPU和北橋的連接，我們稱之為FSB(Front Side Bus，前端總線)或者HOSTBUS。Dothan C

10、PU FSB有64位的數(shù)據(jù)線和32位的地址線。正是通過(guò)FSB，CPU和北橋才能完成通信。 雖然實(shí)際上CPU與北橋的連接都是點(diǎn)到點(diǎn)的，但由于其高速性，在實(shí)際的布線中還是需要非常非常小心。而EMI/EMC工程師在這方面也將是不遺余力的幫助硬件工程師解決問(wèn)題（解決不好就不能通過(guò)有關(guān)方面的認(rèn)證，也就是不能賣啦?。?。 那么什么是EMI/EMC呢？具體的含義是EMI（Electro Magnetic Interference，電磁干擾），EMC（Electro Magnetic Compatibility，電磁兼容性）。 所以我們可以這樣認(rèn)為：FSB對(duì)其他信號(hào)的干擾非常嚴(yán)重（EMI很嚴(yán)重），而且其本身也比

11、較容易受到干擾（EMC很弱）。很明顯，如果FSB被干擾并出現(xiàn)誤判，機(jī)器是必死無(wú)疑的。 在考慮了EMI/EMC的影響后，在實(shí)際的布線中，通常將這部分線路放在內(nèi)層（一般筆記本電腦主板都有68層，6層在Centrino平臺(tái)勉強(qiáng)可以，到了Sonoma平臺(tái)就幾乎不可能了），以防止高速信號(hào)對(duì)其他信號(hào)造成的串繞。所以一般情況下，我們?cè)谥靼迳鲜强床坏紽SB的。 下面的圖片是INTEL的設(shè)計(jì)指南里的建議，我們看一下。FSB總線 圖中，DATA是FSB的64位數(shù)據(jù)線，ADDRESS則是32位的地址線。左上腳的L3代表的是第三層PCB。由于在同一層中不可能把數(shù)據(jù)線和地址線全部走完，所以其實(shí)第三層僅僅走了一部分的FS

12、B，余下的在第六層中。FSB總線 同樣，L6代表的是第六層的PCB。第5頁(yè)：頭疼的布線 讓你深入芯片內(nèi)部！ 由于FSB是絕對(duì)的高速信號(hào)，所以在布線的時(shí)候，我們需要考慮到信號(hào)線長(zhǎng)度的一致性。 比如，INTEL要求每一根的FSB的長(zhǎng)度需要一致，所以，在PCB步線的時(shí)候，就免不了要走“Z”字型的線路來(lái)滿足長(zhǎng)度的一致性。在這里，我想大家可能沒(méi)想到一點(diǎn)，那就是關(guān)于芯片內(nèi)部走線的長(zhǎng)度的考慮（也就是說(shuō)，為了滿足長(zhǎng)度的一致性，我們必須要考慮到CPU內(nèi)部的線路長(zhǎng)度），然后加上外部走線（即在PCB上的走線）的長(zhǎng)度，才是整個(gè)一個(gè)信號(hào)線的長(zhǎng)度哦！當(dāng)然這個(gè)長(zhǎng)度是由INTEL提供給各個(gè)OEM/ODM廠商的。 下圖是DDR

13、那邊的走線示意圖，其中MCH Pkg Route就代表著北橋芯片內(nèi)部的走線長(zhǎng)度。布線其實(shí)需要考慮的比你想像的更多 接下來(lái)，我們來(lái)放大一下前面的圖，看一下所謂的“Z”字型走線?！癦”字型的走線是為了滿足信號(hào)線長(zhǎng)度的一致性 圖中方框內(nèi)的線路都是“Z”字型的走線。由于這些線路都是在PCB的內(nèi)層，一般來(lái)說(shuō)我們是看不到的。不過(guò)基于同樣的原理，在一些其他地方的設(shè)計(jì)上，也要考慮走線的長(zhǎng)度，比如顯卡，顯存，北橋到DDR的走線等。顯卡和顯存顆粒的布線 上圖是某筆記本顯卡和顯存部分的走線，我們看到，也是大量采用了“Z”字型的走線方法，其原因就如上文所說(shuō)。下面是北橋到DDR的走線，道理是一樣的。北橋到DDR的走線

14、在FBS總線上有個(gè)小知識(shí)，對(duì)與FSB來(lái)說(shuō)，雖然地址線應(yīng)該有32根，也就是ADD031，但實(shí)際上地址線只用到了ADD331，而不是ADD031，為什么呢？其實(shí)很簡(jiǎn)單，因?yàn)楝F(xiàn)在的CPU讀取數(shù)據(jù)都是8位連讀的，所以CPU只需要知道一個(gè)數(shù)據(jù)的首地址，其后的7個(gè)bit就會(huì)自動(dòng)被讀取。所以不需要ADD02這三位。如果對(duì)這點(diǎn)感到難以理解的讀者，建議去看一下微型機(jī)計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用，我想你很容易會(huì)找到答案。第6頁(yè)：想了解CPU為何自動(dòng)降頻？不知道VID怎么行！ 從移動(dòng)版的PIII開(kāi)始，INTEL的CPU就多了一個(gè)輸出VID的功能。其作用是實(shí)現(xiàn)CPU都具有自動(dòng)降頻的，在必要時(shí)，甚至?xí)M(jìn)入深睡眠、關(guān)閉內(nèi)部時(shí)鐘等情況

15、。其具體流程是：CPU根據(jù)自身的狀態(tài)輸出VID到電源IC，電源IC接到VID后解碼，并輸出一個(gè)跟VID對(duì)應(yīng)的CPU工作電壓。而對(duì)于CPU的各種狀態(tài)及其切換過(guò)程，我們會(huì)在下篇具體討論到。INTEL CPU的VID列表 我們看到，CPU的工作電壓可以一直從1.708V一直降到其最低的0.700V。在系統(tǒng)最先開(kāi)機(jī)的時(shí)候，也就是在電源IC未接到VID的時(shí)候，其輸出是其最低電壓，即0.7V。 下圖是IBM配合迅馳技術(shù)使用的電源管理軟件。我們看到CPU的速度有高/自適應(yīng)/慢/很慢四檔可以調(diào)節(jié)。實(shí)際上，如果有必要，可以做成更多的調(diào)節(jié)，就像上面的那張VID表一樣。迅馳CPU的各種工作狀態(tài) 這里要說(shuō)的是，INT

16、EL對(duì)于其VID的一致性做的比較好，其各種CPU一般都支持相同的VID電壓對(duì)應(yīng)表；而對(duì)于AMD就不大一樣，一般它的不同的CPU都會(huì)有不相同的VID表與之對(duì)應(yīng)。這在研發(fā)上也增加了一點(diǎn)點(diǎn)的小麻煩。：）第7頁(yè)：北橋：DDR內(nèi)存的走線密如蛛絲 北橋是信息的中轉(zhuǎn)站。根據(jù)上文所說(shuō)的功能，它有4個(gè)接口，分別是FSB ，DDR，AGP以及HUB-LINK。北橋近照 FSB是和CPU的接口，參見(jiàn)上文，這里不再多說(shuō)。 DDR是對(duì)內(nèi)存的接口，現(xiàn)在的855GM/PM支持到266MHZ，這部分線路和FSB那邊的連接將影響到主板的格局，因?yàn)樗麄兌际歉咚俚?，大量的信?hào)線的集合。在布線的時(shí)候最先考慮的就是它們。 如圖是Int

17、el建議的布線圖，這里僅僅是DDR的信號(hào)線，并不包括地址線。北橋到DDR的信號(hào)線 地址線則在另外一層，如下圖：北橋到DDR的地址線 我們看到，這與數(shù)據(jù)線并不在同一層。而圖中我們看到的Series Dampening resistors和Parallel Termination on both layers則是在DDR RAM那邊特有的。其意思分別是串行衰減電阻和終端并行電阻。第8頁(yè)：衰減電阻和終端電阻之惑 我們先來(lái)解釋一下串行衰減電阻和終端并行電阻。前者的意思是從北橋出發(fā)的每一根數(shù)據(jù)線，必須與一個(gè)電阻串聯(lián)再到達(dá)DDR RAM部分。而后者的意思則是，在數(shù)據(jù)線到達(dá)DIMM1和DIMM2后，必須有一

18、個(gè)在串聯(lián)一個(gè)電阻后上拉到1.25V，也就是下圖中的VTT。 具體的示意圖：衰減電阻和終端電阻的示意圖 其中的RS就是所謂的串行衰減電阻（Resister Serial），而RT則是終端電阻（Resister Termination），而SO_DIMM0 PAD則是指DIMM的PIN腳。至于什么是DIMM？Dual In line Memory Module，字面翻譯就是雙列內(nèi)存模塊。 那為什么需要終端電阻呢？在進(jìn)入DDR時(shí)代，DDR內(nèi)存對(duì)工作環(huán)境提出更高的要求，如果先前發(fā)出的信號(hào)不能被電路終端完全吸收掉而在電路上形成反射現(xiàn)象，就會(huì)對(duì)后面信號(hào)的影響從而造成運(yùn)算出錯(cuò)。因此目前支持DDR主板都是通過(guò)

19、采用終結(jié)電阻來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 由于每根數(shù)據(jù)線至少需要一個(gè)終結(jié)電阻，這意味著每塊DDR主板需要大量的終結(jié)電阻，這也無(wú)形中增加了主板的生產(chǎn)成本,而且由于不同的內(nèi)存模組對(duì)終結(jié)電阻的要求不可能完全一樣，也造成了所謂的“內(nèi)存兼容性問(wèn)題”。這點(diǎn)在DDR II上得到了比較完美的解決，我們?cè)谙旅婢唧w談。衰減電阻和終端電阻的實(shí)物圖 上圖中，藍(lán)色框是北橋，紅色框內(nèi)是衰減電阻，而黃色框內(nèi)則是終端電阻（看到框框邊上一大塊綠色的銅皮了嗎？這是VTT 1.25V哦?。Ｎ覀兛吹?，其走線的順序也是跟上面示意圖一致（從北橋經(jīng)過(guò)衰減電阻到DIMM的PIN腳，然后接終端電阻到VTT）。第9頁(yè)：北橋：DDR單/雙通道區(qū)別到底在哪里

20、？ 而DDR SDRAM的接法有雙通道和單通道之分。 相對(duì)于傳統(tǒng)的單通道而言，雙通道DDR 技術(shù)是一種新的內(nèi)存控制技術(shù)，它和雙通道RDRAM 技術(shù)非常相類似，是在現(xiàn)有的DDR 內(nèi)存技術(shù)上，通過(guò)擴(kuò)展內(nèi)存子系統(tǒng)位寬使得內(nèi)存子系統(tǒng)的帶寬在頻率不變的情況提高了一倍：即通過(guò)兩個(gè)64bit 內(nèi)存控制器來(lái)獲得128bit 內(nèi)存總線所達(dá)到的帶寬。雙通道體系包含了兩個(gè)獨(dú)立的、具備互補(bǔ)性的智能內(nèi)存控制器，兩個(gè)內(nèi)存控制器都能夠在彼此間零等待時(shí)間的情況下同時(shí)運(yùn)作。當(dāng)控制器B準(zhǔn)備進(jìn)行下一次存取內(nèi)存的時(shí)候，控制器A就在讀/寫(xiě)主內(nèi)存，反之亦然，這樣的內(nèi)存控制模式可以讓等待時(shí)間縮減50%。 雙通道技術(shù)顯然需要北橋的支持，IN

21、TEL的855芯片組并不支持雙通道DDR I，比較搞笑的是在CENTRIO平臺(tái)的時(shí)候，VIA的一些芯片組能支持雙通道內(nèi)存技術(shù)而INTEL不能，呵呵。 下圖是單通道DDR-I內(nèi)存的示意圖，左邊的信號(hào)來(lái)自北橋。如果是雙通道的話要加上另一組DDR與北橋的接口。雙通道對(duì)于單通道來(lái)說(shuō)能顯著加快內(nèi)存數(shù)據(jù)和CPU的交換速度，但是出于PCB布線的考慮，雙通道明顯增加了線的數(shù)目，增大了布線的難度，并由此產(chǎn)生的成本問(wèn)題對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)更為敏感。單通道DDR RAM的物理連接 這里也有RS和RTT，其意義和上文所說(shuō)的串行衰減電阻和終端并行電阻一致。第10頁(yè)：轉(zhuǎn)換思路 問(wèn)題迎刃而解 DDR II的新創(chuàng)意 在最新的DDR I

22、I上，主板設(shè)計(jì)上已經(jīng)取消了部分信號(hào)的衰減電阻和終端電阻，而將其集成于內(nèi)存上。 我們稱這DDR II的新特性為ODT功能，即On Die Terminator（內(nèi)建終端電阻器）。當(dāng)在DRAM模塊工作時(shí)把終結(jié)電阻器關(guān)掉，而對(duì)于不工作的DRAM模塊則進(jìn)行終結(jié)操作，起到減少信號(hào)反射的作用（注：ODT的開(kāi)啟與禁止由北橋芯片控制，ODT所終結(jié)的信號(hào)包括DQS、RDQS、DQ等等，可參考單通道DDR-I內(nèi)存的示意圖）。 這樣可以產(chǎn)生更干凈的信號(hào)品質(zhì)，從而產(chǎn)生更高的內(nèi)存時(shí)鐘頻率速度。而將終端電阻設(shè)計(jì)在內(nèi)存芯片之上還可以簡(jiǎn)化了主板的設(shè)計(jì)，降低了主板的成本，而且終端電阻可以和內(nèi)存顆粒的特性相符，從而減少內(nèi)存與主板

23、的兼容問(wèn)題的出現(xiàn)。DDR II內(nèi)存已經(jīng)砍掉部分終端電阻的DDR II的主板 如圖，DDR II的插槽邊上已經(jīng)沒(méi)有了終端電阻，這樣在設(shè)計(jì)上將更為簡(jiǎn)便，布局也會(huì)更加合理。第1頁(yè)：北橋：顯示單元是區(qū)分855GM/GME和855PM的好辦法所所開(kāi)篇：大家好，今天是周末了。相信大家在看本周一關(guān)于HYPERLINK :/ pcpop /nb/05/1/60436/1.shtml t _blank筆記本硬件結(jié)構(gòu)終極教程上篇后，已經(jīng)都興奮的不行了。所以這次在周末期間提前推出本文的中篇。讓大家可以將熱情繼續(xù)下去，而下篇也會(huì)在下周的時(shí)候發(fā)出。到時(shí)候三篇連著讀起來(lái)，一定爽的不行啊。閑話就不多說(shuō)了，大家開(kāi)始上課吧，安

24、靜哦 各位好，很高興又與大家見(jiàn)面了。在上次發(fā)表了本文的上篇后一直忙于工作，昨天晚上終于抽空寫(xiě)完了這次的中篇。這次的內(nèi)容有大家比較關(guān)心的PCI Express總線和傳統(tǒng)的PCI總線的區(qū)別，以及SATA/PATA技術(shù)的一些分析。 而對(duì)于IBM 的FANS來(lái)說(shuō)，或許通過(guò)本文，您甚至可以自己升級(jí)BMDC模塊（這很令人興奮哦?。┝硗釻SB也會(huì)再談?wù)撘幌?，?duì)DIYER有點(diǎn)幫助，也許使用IBM Thinkpad 600E的朋友可以擴(kuò)展您第二個(gè)USB口。好吧，閑話少說(shuō)，我們正式開(kāi)始！ AGP是加速圖形接口的簡(jiǎn)稱。對(duì)于我們常說(shuō)的集成顯卡的855GM/GME來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候是涉及不到AGP接口的，因?yàn)槠浔睒蚰苤?/p>

25、接支持VGA輸出，LVDS輸出（到TFT Panel），以及S-VIDEO輸出。設(shè)計(jì)者只需要把這些信號(hào)延伸到主板的各個(gè)接口即可。855GM的系統(tǒng)架構(gòu) 如圖是采用855GM芯片的系統(tǒng)圖，我們看到在顯示部分，已經(jīng)直接由北橋來(lái)負(fù)責(zé)輸出。下圖是某筆記本的整體寫(xiě)真，我們看到除了CPU，北橋，南橋外，沒(méi)有顯示卡芯片。集成顯卡的主板 而對(duì)于獨(dú)立顯卡的設(shè)計(jì)（855PM芯片），則會(huì)相對(duì)麻煩一些。因?yàn)樵O(shè)計(jì)者需要通過(guò)855PM的AGP通道連接顯卡，并通過(guò)顯卡輸出需要的數(shù)據(jù)，如VGA，LVDS等等。855PM的系統(tǒng)架構(gòu) 我們看到，在采用855PM的芯片組時(shí)，北橋只負(fù)責(zé)輸出AGP到顯卡，然后由顯卡負(fù)責(zé)輸出各種顯示信號(hào)（

26、VGA，LVDS.） 如圖是臺(tái)式機(jī)的AGP顯卡，在筆記本中不過(guò)是把這張卡也集成到主板上了而已（當(dāng)然是選用移動(dòng)版的GPU啦?。┫聢D是含有獨(dú)立顯卡的IBM T42和三星X30，分別采用ATI 7500和NVIDIA 5200的GPU。 而一些臺(tái)灣公司的北橋，如VIA和SIS的北橋不直接支持Panel，它們需要一個(gè)Transmitter來(lái)轉(zhuǎn)換才能輸出VGA、LVDS等信號(hào)，比如最新的PN800（PT800的移動(dòng)版本）和K8N800（K8T800的移動(dòng)版本），如果有需要更多信息的話可跟筆者聯(lián)系，在這里就不做介紹了。 最新的MXM技術(shù)也已經(jīng)初具雛形，筆者當(dāng)前有幸接觸到MXM的設(shè)計(jì)，核心是比較新的NV43

27、。至于什么是MXM，筆者簡(jiǎn)單說(shuō)一下：MXM是相對(duì)當(dāng)前的筆記本電腦無(wú)法更換顯示卡而提出的一個(gè)規(guī)范，其通過(guò)一個(gè)特定的接口能實(shí)現(xiàn)顯示卡和主機(jī)分離，使得用戶可方便的升級(jí)筆記本電腦的顯示卡，如同臺(tái)式機(jī)能方便更換AGP顯示卡一樣。其接口的詳細(xì)規(guī)范，就不再多說(shuō)，可參考HYPERLINK :/ pcpop /nb/05/1/58466/1.shtml t _blank權(quán)威揭密 NV殺手锏MXM絞殺低能游戲NB第2頁(yè)：北橋：HUB-LINK 你了解多少？ HUB-LINK，這是Intel的規(guī)范，其作用是提供南北橋的高速數(shù)據(jù)連接。其運(yùn)作頻率是66MHZ，速度為266MB/s。Hub-Link有12根的數(shù)據(jù)線，以及

28、2根差分的時(shí)鐘線，以及數(shù)根的控制線。 以往的南北橋連接都是直接套用PCI總線，速度慢不說(shuō)，還有一堆的信號(hào)線要你排。 在這種情況下，INTEL提出了Hub-Link以改變這種情況。而HUB-LINK對(duì)布線的簡(jiǎn)化確實(shí)有相當(dāng)?shù)膸椭?，?dāng)然對(duì)提升速度也有很多的好處（相對(duì)應(yīng)的也有VIA提出的V-LINK，ALI提出的A-LINK等）。對(duì)于最新的915平臺(tái)，這部分稱為DMI（Direct Media Interface）連接，以最大2GB/s的數(shù)據(jù)傳速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)266MB/s的Hub Link。下圖是Hub-Link的連接示意圖。Hub-Link的布線一般要求并不是太強(qiáng)，可參考以下的表格。我們可以看到其最大

29、允許的長(zhǎng)度為6 inch，寬度需要至少4mils，間隔8mils等等第3頁(yè)：南橋：IDE接口 說(shuō)難不難說(shuō)簡(jiǎn)單也不簡(jiǎn)單 南橋是外圍（I/O）設(shè)備的中轉(zhuǎn)站，一般來(lái)說(shuō)主要的接口有HUB-LINK，IDE，PCI，AC97，USB，PM（Power Management，電源管理）等，對(duì)于最新的ICH6，更有SATA，DMI等。 HUB-LINK的定義見(jiàn)上文。 IDE是大家比較熟悉的接口，硬盤(pán)一般都通過(guò)IDE通道與南橋建立連接。在ICH4上，有兩個(gè)IDE接口，所以我們一般硬盤(pán)用IDE0，光驅(qū)用IDE1。而在在最新的915平臺(tái)上只有一個(gè)IDE，另外還有4個(gè)SATA。當(dāng)然這是Intel在積極推行SATA的

30、結(jié)果。IDE通道有16根0.15 數(shù)據(jù)線，還有一些相關(guān)的控制信號(hào)。如圖是硬盤(pán)和南橋通過(guò)IDE來(lái)連接HDD的示意圖： 下圖是實(shí)際的IDE接口，共有44PIN，當(dāng)然，有些也是空PIN，有些則是接地： 跟臺(tái)式機(jī)不一樣的是，筆記本中光區(qū)的接口和硬盤(pán)不一樣，這也可能是一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)吧。筆記本光區(qū)的接口如下圖，共有50PIN，比硬盤(pán)的PIN數(shù)多是因?yàn)镃D-ROM上需要引出音頻信號(hào)以及一些控制信號(hào)： 雖然光區(qū)和硬盤(pán)的接口并不一樣，但其本質(zhì)上其實(shí)是相同的，都屬于IDE范疇。第4頁(yè)：南橋：PATA，SATA之爭(zhēng) 在只有一個(gè)IDE接口的時(shí)候，副硬盤(pán)只能通過(guò)主IDE設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)中斷（IRQ），比如現(xiàn)在有些廠商需要在91

31、5平臺(tái)上使用IDE的硬盤(pán)，以降低成本。如此一來(lái)，勢(shì)必要使硬盤(pán)和光區(qū)使用一個(gè)IDE通道，如果從光盤(pán)拷貝大量數(shù)據(jù)到硬盤(pán)的話，速度會(huì)有明顯的下降。 而有些時(shí)候，RD為了提高性能，甚至需要用轉(zhuǎn)換芯片將SATA轉(zhuǎn)成PATA（沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)吧？呵呵，用Marvell 88SA8040這顆IC就行了，參考這里 HYPERLINK :/ ioisata /products/proddetail.asp?ProdID=1001002 :/ ioisata /products/proddetail.asp?ProdID=1001002）。 下圖是ICH6M的硬盤(pán)部分的功能塊，有四組SATA和一組的PATA接口。SATA

32、和PATA（IDE） 相對(duì)PATA來(lái)說(shuō)，SATA的設(shè)計(jì)就顯得簡(jiǎn)單的多，只需4根/2組差分信號(hào)和一個(gè)電源即可搞定。但由于其數(shù)據(jù)的高速性，設(shè)計(jì)者對(duì)布線，以及控制EMI/EMC來(lái)說(shuō)卻需要投入更多的精力。最新的ICH6提供了4個(gè)通道的SATA，看來(lái)Intel把SATA盡快的推到筆記本上信心實(shí)足。 下圖是SATA和PATA的筆記本硬盤(pán) 接口比較。我們看到實(shí)際上SATA的PIN腳還是有很多，但其實(shí)很大一部分都是地線，用來(lái)保證信號(hào)質(zhì)量用的，當(dāng)然，也有一部分是空PIN來(lái)做保留。 在這里筆者多說(shuō)兩句，其實(shí)早在2002年富士通就以橋接方式推出了串行筆記本硬盤(pán)。根據(jù)國(guó)外硬件網(wǎng)站TomHardware的測(cè)試報(bào)告，這款

33、4200轉(zhuǎn)的SATA硬盤(pán)，數(shù)據(jù)傳輸速率和存儲(chǔ)時(shí)間都與PATA（IDE）產(chǎn)品差不多。也就是說(shuō)，單純更換接口，對(duì)速度的提升尚未顯示出太大的幫助，筆記本硬盤(pán)的瓶頸并不是在接口上。它主要的好處是使用方便、接口簡(jiǎn)單而且支持熱插拔。 現(xiàn)在，日立和富士通都跟隨Sonoma的步伐發(fā)布了新一代的SATA硬盤(pán)，有測(cè)試報(bào)告稱速度達(dá)到了30MB/s。然而在其昂貴的價(jià)格面前，SATA筆記本硬盤(pán)的優(yōu)勢(shì)還很微弱，甚至沒(méi)有。但我們必須得承認(rèn)，筆記本全面進(jìn)入串行時(shí)代，是無(wú)法扭轉(zhuǎn)的歷史進(jìn)程。SATA硬盤(pán)的普及，也會(huì)是必然。 第5頁(yè)：南橋：從PCI到PCI-EXPRESS PCI是外設(shè)的最主要通道，幾乎所有的外圍設(shè)備都能通過(guò)PCI

34、來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。對(duì)筆記本通常而言，主要掛有CARDBUS、MINI PCI、網(wǎng)卡，或者電視卡。而對(duì)于這些設(shè)備的物理連接，我們也將在下篇中具體談到。 由于PCI只是跑在33MHZ上，所以它的布線比較寬松，并不需要嚴(yán)格的控制。而對(duì)于最新的ICH6已經(jīng)開(kāi)始支持PCI-Express，相對(duì)PCI原來(lái)的近60pin，PCI-Express的引腳只有區(qū)區(qū)四根。這對(duì)于硬件的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是個(gè)絕對(duì)的好消息，PIN腳越少，越不容易出錯(cuò)啊！更重要的是，PCI EXPRESS并不需要像PCI那樣指定PCI設(shè)備的中斷和中斷響應(yīng)，對(duì)于BIOS和硬件工程師來(lái)說(shuō)就少了需要共同協(xié)商的部分，加快了開(kāi)發(fā)的進(jìn)程。 筆記本上我們看不到PCI

35、-E，我們來(lái)看看臺(tái)式機(jī)吧，反正通道的原理是一樣的。 由上到下分別是：PCI-Express 16X，PCI-E *2，PCI總線*3?？梢钥吹絇CI-E比傳統(tǒng)的PCI總線的PIN數(shù)要少太多了。下圖是PCI和PCI-E的對(duì)照表，大家可以看到兩者的區(qū)別：PCI和PCI-Express ICH6提供了4組PCI-Express接口，理論上至少可接4個(gè)PCI-Express設(shè)備（我是沒(méi)碰到過(guò)，實(shí)在是因?yàn)橛貌涣四敲炊啵呛牵?第6頁(yè)：AC97 Modem BMDC 您又了解多少？ AC97是Audio Codec97的縮寫(xiě)，它所定義的是一種在主流PC中實(shí)現(xiàn)音頻特性的方法，后來(lái)又?jǐn)U展了實(shí)現(xiàn)Modem的功

36、能。AC97利用核心芯片組的功能和外圍的模擬設(shè)備共同實(shí)現(xiàn)音頻卡/Modem的功能。下圖AC97接口是示意圖： 我們看到南橋輸出7個(gè)信號(hào)，從上到下分別是復(fù)位、輸出、同步、時(shí)鐘，以及三個(gè)輸出信號(hào)。按圖中的意思，AC97接口至少可以接3個(gè)設(shè)備，共用復(fù)位、輸出、同步、時(shí)鐘四個(gè)信號(hào)，但輸入信號(hào)各自獨(dú)用。一般情況下，我們常接入的是D/A轉(zhuǎn)換（SDATA_IN0，數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)成模擬的音頻信號(hào)）和Modem（SDATA_IN1）兩個(gè)設(shè)備，保留了第三個(gè)設(shè)備接入的能力。 下圖是筆記本上AC97的接口，如今已經(jīng)是通用的接口了。筆記本上的Modem(AC97)接口 AC97單元在主板的設(shè)計(jì)上并不困難。但由于音頻是模擬信

37、號(hào)，而且由我們的耳朵直接聆聽(tīng)，所以如果走線不合理的話，就有可能引發(fā)干擾聲。另外，如果處理不好干擾的話，也會(huì)影響Modem的撥號(hào)速度。所以一般在做PCB布線的時(shí)候，會(huì)在音頻解碼器的范圍內(nèi)禁止走高速的信號(hào)，比如網(wǎng)卡，USB等等。并且需要嚴(yán)格把AC97的解碼器的數(shù)字和模擬部分分開(kāi)，最后，在解碼器的下方的一般都會(huì)加上一大塊的銅作為模擬地以將干擾減小到最低。 至于如IBM的高檔機(jī)型上用的Modem/BlueTooth的Combo卡（炒的比較熱的BMDC卡），其實(shí)是利用在AC97的接插件上空余的pin，接上了USB的線路（2根而已），然后通過(guò)USB總線來(lái)連接BLUETOOTH，這根我們常用的USB藍(lán)牙其實(shí)

38、是一樣的，可見(jiàn)其成本并不高。筆者參與設(shè)計(jì)的幾個(gè)項(xiàng)目都是用AC97來(lái)擴(kuò)展藍(lán)牙的。IBM的Modem/藍(lán)牙Combo卡 下圖是AC97接口的PIN腳功能圖，我們看到左邊部分的PIN是連接到南橋的AC97接口，而右邊則是藍(lán)牙的功能塊。除此之外還有很多空余的PIN腳，BMDC正是通過(guò)這些空余的PIN實(shí)現(xiàn)Modem、藍(lán)牙二合一的。BMDC接口的線路圖 如果要利用MINI-PCI的空余PIN來(lái)做的話也是可行的，這樣的話也就是Wireless/Bluetooth Combo卡了，而且理論上來(lái)說(shuō)，做成Wireless/Bluetooth Combo更方便，不僅是因?yàn)镸INI-PCI的空PIN更多，而且其空間也

39、越大。不過(guò)由于迅馳技術(shù)的限制，如果不使用Intel的無(wú)線網(wǎng)卡，就不能打上迅馳的標(biāo)簽。而Intel的無(wú)線網(wǎng)卡是不大可能集成藍(lán)牙功能的，所以現(xiàn)在Wireless/Bluetooth Combo卡并不多見(jiàn)。 MINI PCI的無(wú)線網(wǎng)卡。看看，是不是空間更大？：） 隨著ICH6M的推出，最新的Azalia（Intel稱之為High Definition Audio）相信大家也聽(tīng)說(shuō)過(guò)。以其多聲道，高保真的效果正在逐步替代傳統(tǒng)的AC97。最新的音頻解碼器（AZALIA）目前量產(chǎn)的就我知道的也就兩家，一家是Retelk的ALC880，另一家是C-Media的CMI9880。下面是兩者的圖片： Azalia音

40、效芯片最大的特色在于能夠進(jìn)行自動(dòng)設(shè)備檢測(cè)和接口定義功能，可以自行判斷哪個(gè)端口有何種設(shè)備插入；還能為接口定義屬性，利用這個(gè)功能，我們可以重新分配音頻插孔的定義，之后就可以播放不同的音頻、視頻文件，聽(tīng)不同的歌曲了！呵呵 第7頁(yè)：南橋：USB口 沒(méi)想像中那么簡(jiǎn)單 USB，Universal Serial Bus（通用串行總線）。我們知道，我們現(xiàn)在用的USB口上有4個(gè)引腳。其中中間兩根是從南橋引過(guò)來(lái)的信號(hào)線。另外兩個(gè)邊上的則是一個(gè)正5V，一個(gè)接地。下面是USB口的接口具體定義： 其中供電的時(shí)候一般由一顆IC來(lái)控制電流的大小，當(dāng)超過(guò)預(yù)定的電流時(shí)候（USB1.0為500MA，2.0則是720MA），改IC

41、會(huì)給出一個(gè)OC#（OVER CURRENT，過(guò)流）信號(hào)給南橋，南橋切斷USB口的信號(hào)，從而保護(hù)南橋內(nèi)部的寄存器和整機(jī)的安全。INTEL推薦使用專門(mén)的IC來(lái)切斷電壓，這樣能更好的保證機(jī)器的穩(wěn)定性。圖中的5V Switch就是供電IC：USB的保護(hù)電路 具體的電路，參考HYPERLINK :/ pcpop /nb/04/12/56526/1.shtml t _blank權(quán)威揭密 從成本分析看低價(jià)筆記本貓膩第六頁(yè)。 仔細(xì)看一下USB口，其中間兩根信號(hào)線比較短，而電源線則比較長(zhǎng)。這樣的設(shè)計(jì)是使UBS口在插入的時(shí)候先接通電源，后接通信號(hào)。個(gè)人以為這樣的設(shè)計(jì)是為能保護(hù)南橋內(nèi)部的寄存器不會(huì)受到?jīng)_擊電流的影響

42、。 由于USB的高速性，特別是USB2.0的發(fā)布，更加劇了這部分布線的難度。對(duì)EMI工程師來(lái)說(shuō)，為了通過(guò)EMC驗(yàn)證，必定是線越短越好。而對(duì)硬件和機(jī)構(gòu)工程師來(lái)說(shuō)，有時(shí)候這點(diǎn)并不能滿足所以沖突是難免的。 下圖是為解決USB的EMI/EMC問(wèn)題設(shè)計(jì)的電路，也是INTEL的建議線路。其中USB+/-是直接從南橋引出來(lái)的，通過(guò)一個(gè)共模電感輸出到USB口，提高整機(jī)線路的EMI/EMC性能。USB的EMI保護(hù) 所以說(shuō)我們常看到一些網(wǎng)絡(luò)上的高手直接從南橋引出USB信號(hào)線來(lái)實(shí)現(xiàn)USB擴(kuò)展其實(shí)是比較不規(guī)范的哦，至少EMI/EMC肯定過(guò)不了，呵呵。當(dāng)然，能直接從南橋引出USB的信號(hào)線對(duì)于業(yè)余者來(lái)說(shuō)已經(jīng)是非常不簡(jiǎn)單了

43、，而且對(duì)于個(gè)人用戶來(lái)說(shuō)，EMI/EMC的需求就并非那么強(qiáng)烈了，所以這樣做是完全可行的。 上圖是某些發(fā)燒友為IBM THINKPAD 600X加裝第二個(gè)USB口的圖，圖中他們已經(jīng)標(biāo)出了南橋引出的USB信號(hào)線。第1頁(yè)：BIOS EC 電源管理之間的關(guān)系所所開(kāi)篇：今天是本系列教程的下篇，到今天工程師權(quán)威揭密系列的教程就告一段落了。隨后大家可以通過(guò)訪問(wèn)我們的專題頁(yè)面來(lái)隨時(shí)溫故知新，下面一起來(lái)看下篇吧。 我們常會(huì)聽(tīng)到某些高手說(shuō)“改一下COMS設(shè)置”云云，我們現(xiàn)在就來(lái)談?wù)凚IOS（CMOS）。 BIOS（Basic Input/Output System，基本輸入輸出系統(tǒng)）在整個(gè)系統(tǒng)中的地位是非常重要的，

44、它實(shí)現(xiàn)了底層硬件和上層操作系統(tǒng)的橋梁。比如你現(xiàn)在從光盤(pán)拷貝一個(gè)文件到硬盤(pán)，您只需知道“復(fù)制、粘貼”的指令就行了，您不必知道它具體是如何從光盤(pán)讀取，然后如何寫(xiě)入硬盤(pán)。對(duì)于操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)也只需要向BIOS發(fā)出指令即可，而不必知道光盤(pán)是如何讀，硬盤(pán)是如何寫(xiě)的。BIOS構(gòu)建了操作系統(tǒng)和底層硬件的橋梁。 而我們平時(shí)說(shuō)的BIOS設(shè)定僅僅是談到了其軟件的設(shè)定，比如設(shè)置啟動(dòng)順序、禁用/啟用一些功能等等。但這里有一個(gè)問(wèn)題，在硬件上，BIOS是如何實(shí)現(xiàn)的呢？畢竟，軟件是運(yùn)行在硬件平臺(tái)上的吧？這里我們不能不提的就是EC。 這是日立H8的DEMO板和其宣傳畫(huà) WINBOND的EC EC（Embed Controller

45、，嵌入式控制器）是一個(gè)16位單片機(jī)，它內(nèi)部本身也有一定容量的Flash來(lái)存儲(chǔ)EC的代碼。EC在系統(tǒng)中的地位絕不次于南北橋，在系統(tǒng)開(kāi)啟的過(guò)程中，EC控制著絕大多數(shù)重要信號(hào)的時(shí)序。在筆記本中，EC是一直開(kāi)著的，無(wú)論你是在開(kāi)機(jī)或者是關(guān)機(jī)狀態(tài)，除非你把電池和Adapter完全卸除。 在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，EC一直保持運(yùn)行，并在等待用戶的開(kāi)機(jī)信息。而在開(kāi)機(jī)后，EC更作為鍵盤(pán)控制器，充電指示燈以及風(fēng)扇等設(shè)備的控制，它甚至控制著系統(tǒng)的待機(jī)、休眠等狀態(tài)。主流筆記本系統(tǒng)中，EC在系統(tǒng)架構(gòu)中的地位如下圖： 現(xiàn)在的EC有兩種架構(gòu)，上圖左邊是比較傳統(tǒng)的，即BIOS的FLASH通過(guò)X-BUS接到EC，然后EC通過(guò)LPC接到南橋

46、，一般這種情況下EC的代碼也是放在FLASH中的，也就是和BIOS共用一個(gè)FLASH。右邊的則是比較新的架構(gòu)，EC和FLASH共同接到LPC總線上，一般它只使用EC內(nèi)部的ROM。至于LPC總線，它是INTEL當(dāng)初為了取代低速落后的X-BUS而推出的總線標(biāo)準(zhǔn)。 EC上一般都含有鍵盤(pán)控制器，所以也稱KBC(Keyboard Controller)。 那EC和BIOS在系統(tǒng)中的工作到底有什么牽連呢？在這里我們先簡(jiǎn)單的分析一下，具體的過(guò)程在本文的最后會(huì)詳細(xì)介紹。 在系統(tǒng)關(guān)機(jī)的時(shí)候，只有RTC部分和EC部分在運(yùn)行。RTC部分維持著計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘和CMOS設(shè)置信息，而EC則在等待用戶按開(kāi)機(jī)鍵。在檢測(cè)到用戶按

47、開(kāi)機(jī)鍵后，EC會(huì)通知整個(gè)系統(tǒng)把電源打開(kāi)（這部分在最后詳細(xì)介紹）。CPU被RESET后，會(huì)去讀BIOS內(nèi)一個(gè)特定地址內(nèi)的指令（其實(shí)是一個(gè)跳轉(zhuǎn)指令，這個(gè)地址是由CPU硬件設(shè)定的）。 這里開(kāi)始分兩種情況，對(duì)于上圖左邊的結(jié)構(gòu)：CPU發(fā)出的這個(gè)地址通過(guò)FSB到北橋，然后通過(guò)HUB-LINK到南橋，通過(guò)LPC到EC，再通過(guò)X-BUS一直到達(dá)BIOS。在CPU讀到所發(fā)出的地址內(nèi)的指令后，執(zhí)行它被RESET后的第一個(gè)指令。在這個(gè)系統(tǒng)中，EC起到了橋接BIOS和南橋（或者說(shuō)整個(gè)系統(tǒng)）的作用。 對(duì)于上圖右邊的結(jié)構(gòu)：在這地址南橋后，會(huì)直接通過(guò)LPC到BIOS，不需要EC的橋接。 這里需要說(shuō)明的是，對(duì)于臺(tái)式機(jī)而言，一

48、般是不需要EC的。這里原因有很多：比如臺(tái)式機(jī)本身的ATX電源就具有一定的智能功能，他已經(jīng)能受操作系統(tǒng)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)待機(jī)、休眠的狀態(tài)；其次由于筆記本的鍵盤(pán)不能直接接到PS/2接口，而必須接到EC之上；還有就是筆記本有更多的小功能，比如充電指示燈、WIFI指示燈、Fn等很多特殊的功能，而且筆記本必須支持電池的沖放電等功能，而智能沖放電則需要EC的支持；另外，筆記本TFT屏幕的開(kāi)關(guān)時(shí)序也必須由EC控制。這些原因?qū)е铝斯P記本使用EC來(lái)做內(nèi)部管理的必要性。 總體來(lái)說(shuō)，EC和BIOS都處于機(jī)器的最底層。EC是一個(gè)單獨(dú)的處理器，在開(kāi)機(jī)前和開(kāi)機(jī)過(guò)程中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起著全局的管理。而B(niǎo)IOS是在等EC把內(nèi)部的物理環(huán)境初

49、始化后才開(kāi)始運(yùn)行的。 看到這里，我想大家也明白EC到底是呵方神圣。如果說(shuō)BIOS 是底層系統(tǒng)的話，那EC 似乎更加底層。 在南橋上還有一個(gè)功能塊就是電源管理單元（PM，Power Management）。 一般來(lái)說(shuō)，他和EC來(lái)共同配合完成。這里包括從開(kāi)機(jī)（power button）鍵按下后，啟動(dòng)，待機(jī)，休眠，關(guān)機(jī)的全部功能。還包括對(duì)背光亮度，聲音等的控制等等。 至于現(xiàn)在Intel的Speed Step技術(shù)，也有部分功能是透過(guò)南橋來(lái)實(shí)現(xiàn)的（南橋發(fā)送SLP、STPCLK（sleep，Stop Clock）來(lái)實(shí)現(xiàn)睡眠、深睡眠等）。 這部分的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，只需要點(diǎn)到點(diǎn)的連接南橋和CPU即可。第2頁(yè)：P

50、CI設(shè)備：網(wǎng)卡 1394的不同接法 在臺(tái)式機(jī)上，我們常聽(tīng)到關(guān)于集成網(wǎng)卡這個(gè)說(shuō)法。而對(duì)于筆記本來(lái)說(shuō)，網(wǎng)卡一般都是集成在主板上的，進(jìn)入PIII時(shí)代以后，就顯有無(wú)內(nèi)建網(wǎng)卡的機(jī)器了。對(duì)于筆記本網(wǎng)卡來(lái)說(shuō)（不考慮PCMCIA的網(wǎng)卡哦），一般有兩種接法。 首先我們把網(wǎng)卡分成兩個(gè)部分。學(xué)過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的讀者可能都很清楚，現(xiàn)在的LAN都屬于802.3的協(xié)議。而這個(gè)協(xié)議的物理實(shí)現(xiàn)卻并非那么簡(jiǎn)單，需要分成兩個(gè)部分。一部分是MAC控制層（Media Access Controller 媒體接入控制器），作用是根據(jù)802.3協(xié)議來(lái)做運(yùn)算（采用CSMA/CD算法），另一部分是物理連接層（PHY）作用是根據(jù)MAC的算法得出的處

51、理結(jié)果，接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。 首先我們談第一種，走PCI總線的網(wǎng)卡。如果這樣接的話跟臺(tái)式機(jī)的網(wǎng)卡唯一的區(qū)別就是把臺(tái)式機(jī)的PCI網(wǎng)卡直接做到主板上。這顆走PCI的網(wǎng)卡芯片內(nèi)部整合了MAC和PHY功能。實(shí)際使用中，高檔一些的筆記本會(huì)采用INTEL的網(wǎng)卡，低檔一些的就會(huì)用REALTLK或者VIA的芯片。當(dāng)然，INTEL網(wǎng)卡的傳輸效率確實(shí)也比較高。上圖藍(lán)色框內(nèi)的就是PCI的網(wǎng)卡（REALTLK8100C） 第二種則是“真正集成”的網(wǎng)卡，MAC層部分被做到了南橋里面，然后需要用一個(gè)外圍電路（PHY）來(lái)配合南橋里的MAC來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡的功能。 如圖，南橋內(nèi)部的網(wǎng)卡MAC輸出一組信號(hào)線（稱為MII總線），連接PHY

52、（上圖中的Intel 82562ET），然后引出RX+-和TX+-兩對(duì)差分線，透過(guò)Transformer來(lái)控制EMI，然后輸出到RJ45接口即刻。這里的Transformer的結(jié)構(gòu)跟中篇里的USB的共模電感相似，作用也相似。上面的REALTLK8100C的那張圖中，紅色框內(nèi)就是Transformer。經(jīng)過(guò)Transformer的信號(hào)線必須以最短的距離接到RJ45接口上以減少干擾，所以它離和RJ45的距離是必須被嚴(yán)格控制的。INTEL的網(wǎng)卡PHY（82562ET） 那么MAC地址是什么呢？MAC地址是區(qū)別網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的唯一物理標(biāo)志，理論上，世界上任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的MAC應(yīng)該都是不同的。那么網(wǎng)卡的MA

53、C地址到底放在哪里呢？ 對(duì)于走PCI總線的網(wǎng)卡，一般會(huì)在網(wǎng)卡上掛一個(gè)小小的的E2PROM來(lái)存儲(chǔ)，里面燒有MAC地址以及一些廠商信息。而對(duì)于用PHY來(lái)連接的網(wǎng)卡，會(huì)把MAC地址信息放在掛在南橋上的E2PROM（因?yàn)榫W(wǎng)卡的MAC控制器在南橋）。上圖中黃色框內(nèi)的U6就是E2PROM，用以紀(jì)錄網(wǎng)卡的MAC地址。 而1394和網(wǎng)卡的構(gòu)建形式差不多，也是由MAC控制器和PHY來(lái)構(gòu)成。其原理和布線準(zhǔn)則也和網(wǎng)卡類似，筆者就不多費(fèi)筆墨了。第3頁(yè)：PCI設(shè)備：PCMCIA, Mini PCI 1989年由200多家公司確立了PCMCIA(Personal Computer Memory Card Internat

54、ional Association)標(biāo)準(zhǔn)，最初只是用來(lái)擴(kuò)展內(nèi)存，91年后隨著I/O設(shè)備擴(kuò)展需求，多種設(shè)備都被做成了PCMCIA接口，PCMCIA成為了筆記本最重要的擴(kuò)展插槽。PCMCIA的成長(zhǎng)史幾乎是整個(gè)筆記本電腦產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)史。那PCMCIA到底是如何實(shí)現(xiàn)的呢？ 實(shí)際上，PCMCIA的實(shí)現(xiàn)方法并不復(fù)雜，把南橋的PCI總線拉到PCMCIA控制器，然后從PCMCIA控制器就能輸出Cardbus，接上標(biāo)準(zhǔn)的PCMCIA接口就可以了。下圖就是PCMCIA的框圖： 實(shí)際上在設(shè)計(jì)的時(shí)候，CardBus Controller的設(shè)計(jì)廠商都已經(jīng)對(duì)其開(kāi)發(fā)作好了一整套的外圍電路，OEM廠商只需要簡(jiǎn)單的按標(biāo)準(zhǔn)電路做簡(jiǎn)

55、單的修改即可（比如一些降低成本的動(dòng)作）。一般來(lái)說(shuō)，CardBus Controller有TI，RICHO，ENE等幾家可以選擇。 如圖是IBM R40采用的TI的芯片PCI 1510 控制器和NEC的某款產(chǎn)品，采用理光R5C551的CardBus控制器。 對(duì)CardBus一些其他分析可參考權(quán)威揭密 從成本分析看低價(jià)筆記本貓膩一文，HYPERLINK :/ pcpop /nb/04/12/56526/1.shtml :/ pcpop /nb/04/12/56526/1.shtml。 至于mini PCI則更加簡(jiǎn)單了，只需把南橋的PCI總線點(diǎn)到點(diǎn)的接到mini PCI的接口上即可。順便說(shuō)一句，mi

56、ni PCI和臺(tái)式機(jī)上的PCI的物理定義是一致的，不同的僅僅是插槽不一致而已。 我們見(jiàn)到過(guò)為了臺(tái)式機(jī)上為了使用Mini PCI接口的無(wú)線網(wǎng)卡而出現(xiàn)的轉(zhuǎn)接卡： 我們看到，這樣的轉(zhuǎn)接板也是非常的簡(jiǎn)單，除了一些用以穩(wěn)壓用的元器件外沒(méi)有任何用以信號(hào)轉(zhuǎn)換的芯片。這也從側(cè)面說(shuō)明了Mini PCI 只是PCI的翻版。第4頁(yè)：筆記本也可以超頻么？ 所有的數(shù)字電路都需要依靠時(shí)鐘信號(hào)來(lái)使組件的運(yùn)作同步，每單位時(shí)間內(nèi)電路可運(yùn)作的次數(shù)取決于時(shí)鐘的頻率，因此時(shí)鐘運(yùn)作的頻率即被大家視為系統(tǒng)運(yùn)作的性能指針。在筆記本的內(nèi)部，時(shí)鐘都是有一顆Clock Generator來(lái)產(chǎn)生的。 上圖中，大顆的是Clock Generator

57、，小顆的是14.318Mhz的晶振 一般來(lái)說(shuō)這顆IC自身采用14.318Mhz的晶振來(lái)產(chǎn)生個(gè)部分需要的頻率。系統(tǒng)的各部分頻率分別是：CPU-100M，南橋/北橋- 66M， AC97-14M，LAN-25M，PCI CLK-66M，USB-48M等等。南橋由于設(shè)備的多樣性，可能同時(shí)需要66/14/48/33等頻率，這主要看各種南橋的Specification（規(guī)格）和你采用的功能來(lái)決定（比如你需要加一個(gè)Super I/O來(lái)增加一個(gè)紅外口，那么你需要加一組14.318Mhz頻率來(lái)提供給Super I/O）。 如果我們仔細(xì)研究一下這顆時(shí)鐘芯片的規(guī)格書(shū)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，控制其輸出頻率高低的有三個(gè)PIN，

58、通過(guò)這三個(gè)PIN的高低電平，我們可以獲得不同的頻率輸出。 我們舉個(gè)例子，ICS954226這顆芯片是為P4-M和P-M系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)鐘芯片，它的PIN圖如下：其中紅色框內(nèi)的就是可以用來(lái)調(diào)整系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的跳線，具體的對(duì)應(yīng)表如下圖：紅色框內(nèi)是P-M采用的數(shù)據(jù) 至此我想各位也都明白，只要研究一下時(shí)鐘芯片的跳線，并調(diào)整跳線就可以改變CPU的外頻和主頻。這實(shí)在讓人興奮！ 不過(guò)在實(shí)際上并非那么簡(jiǎn)單。因?yàn)閱渭兊奶岣邥r(shí)鐘頻率必然導(dǎo)致整機(jī)功耗的偏大，發(fā)熱必將嚴(yán)重。而筆記本電腦在散熱方面基本沒(méi)有DIY的可能性。這樣，散熱在這里就成為比較突出的問(wèn)題。 在調(diào)整時(shí)鐘的時(shí)候，我們也必須考慮到北橋?qū)SB的承受能力，超負(fù)荷的

59、運(yùn)作可能會(huì)導(dǎo)致北橋不堪重負(fù)而發(fā)生問(wèn)題。 在老式的主板上，我們需要多考慮一個(gè)問(wèn)題。因?yàn)槠涓鱾€(gè)組件都有其固定的工作頻率，而各個(gè)總線的工作頻率和系統(tǒng)的頻率大部分都維持固定的比例來(lái)工作。換句話說(shuō)，傳統(tǒng)的時(shí)鐘發(fā)生器通常是以CPU的外頻作為基準(zhǔn)頻率，通過(guò)固定比例的除頻，產(chǎn)生其余外設(shè)所使用的時(shí)鐘。所以當(dāng)使用者調(diào)高CPU外頻的同時(shí)，總線及外設(shè)的時(shí)鐘也會(huì)等比例地被提升，有的時(shí)候CPU尚未超出其工作極限，反而是外設(shè)承受不了過(guò)高的頻率而罷工了。 而在設(shè)計(jì)時(shí)，為了使同一款頻率發(fā)生器能在更多的系統(tǒng)上使用，新一代的時(shí)鐘發(fā)生器將AGP/PCI等總線的頻率，采用與CPU外頻“異步”的設(shè)計(jì)方式，使用者就可以自由設(shè)定AGP/PC

60、I的工作頻率，以符合外設(shè)的工作需求。如上圖中我們可以看到，我們改變CPU外頻的同時(shí)并未改變PCI等傳統(tǒng)外設(shè)的工作頻率，這無(wú)論對(duì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)還是超頻愛(ài)好者而言都具方便性。 除了玩跳線以外，這顆時(shí)鐘發(fā)生器配備有SMBus(System Management Bus)接口，可由BIOS直接控制，甚至不用拆機(jī)殼，只需坐在計(jì)算機(jī)面前，通過(guò)鍵盤(pán)及屏幕，即可隨意調(diào)整系統(tǒng)工作頻率了。圖中藍(lán)色框內(nèi)的就是SMBus的接口。 通過(guò)SMBus我們可以以極小的線性級(jí)距微調(diào)CPU的外頻(以MHz為單位)，不像以往的跳線設(shè)定方式，一下子從100MHz直接跳至133MHz，CPU容易超出其極限而導(dǎo)致當(dāng)機(jī)。但很遺憾，筆記本電腦在