笔记本电脑主板硬件结构
1.主板基本架构
和台式机主板类似,笔记本电脑主板也可以分为集成显卡和独立显卡两种,下面我们就以Intel芯片组主板为例进行介绍。
(1)集成显卡芯片组主板
以集成显卡的Intel855GM/GME芯片组主板为例,其北桥能直接支持VGA输出,LVDS输出(到TFTPanel),以及S-VIDEO输出。设计者只需要把这些信号延伸到主板的各个接口即可,因此主板上没有设计AGP接口。在855GM芯片组示意图上,可以看到其显示部分已经直接由北桥来负责输出,如下图所示。
下面来看一块采用集成显卡芯片组主板,可以看到主板上除了CPU、北桥、南桥外,没有显示芯片。
目前Intel平台主流的笔记本电脑集成芯片组主板有940GML、943GML、945GMS、945GM等。采用集成显卡主板的一般是低端机型或者超轻薄的机型,由于考虑到成本和散热的问题,一般都采用整合型的显示芯片,比如943GML/945GM,如果为了节省成本,还可能采用ATI的北桥(如RS480,整合了图形显示单元),更有低端机型采用的是VIA的芯片组(如整合了S3的显示卡的PN800)或者SIS等。
(2 )独立显卡芯片组
独立显卡芯片组市场份额最大的依然是Intel,当然参与芯片组竞争的厂商也非常多。矽统SIS、威盛VIA、扬智ALI 以及图形显示芯片霸主ATI、NVIDIA,也都推出了移动芯片组。以独立显卡设计的855PM芯片为例,需要通过855PM的AGP通道连接显卡,并通过显卡输出需要的数据,如VGA,LVDS等。从855PM芯片组示意图上可以看到,北桥只负责输出AGP到显卡,然后由显卡负责输出各种显示信号(VGA,LVDS……)。
笔记本独立显卡芯片组其实就是把独立显卡(移动版的GPU)集成到主板上了,如带有独立显卡的IBMT41主板。
目前笔记本独立显卡也经历了从AGP接口到-E接口的“进化”,主要的笔记本独立显卡厂商有NVIDIA和ATI两家。
NVIDIA方面,目前主流的笔记本独立显卡是G80移动平台,包括GeForce8600M和GeForce8400M两大型号共五款产品.其中,NVIDIAGeForce8600M系列现有型号包括GeForce8600MGS和GeForce8600MGT,主要面向高性能、多媒体笔记本,支持NVIDIA的PowerMizer节电技术。而GeForce8400M系列包括GeForce8400MG、GeForce8400MGS和GeForce8400MGT三款产品,在性能上要逊于8600M,并且不支持PowerMizer技术,所以8400M主要面向轻薄、入门级独显机型。
而ATI方面,主流的笔记本独立显卡则是ATIMobilityRadeonHD2000系列,包括HD2300、HD2400、HD2400X、HD2600和HD2600XT。其中HD2300是最低端入门级的型号,但HD2300采用90nm制作工艺,只支持DirectX9。HD2300、HD2400、HD2400XT是ATI新一代笔记本独立显卡的低端到主流定位的产品,HD2600作为高端产品,HD2600XT则面向发烧级别的游戏玩家。HD2400与HD2400XT最大的差别是核心和显存频率的不同,都定位应用于主流的轻薄机型。
(3)MXM技术
传统笔记本电脑的显示模块是整合在笔记本主板上,想对笔记本电脑完成显示模块的升级是不可能的。随着消费类笔记本电脑逐渐变成主流,人们对于笔记本的扩展性提出了更高的要求,笔记本显示单元的可更换设计也就势在必行。NVIDIA就是在这样的背景下提出了MXM技术。MXM技术全称为MobilePCIeXpressModule,NVIDIA联合众多厂商制订了这项可以升级的显示模块标准。
MXM技术在物理连接上和台机的PCI-E显卡的连接并无太大的区别,都是通过PCI-E16X来做数据的通道(PCI-E16X占用了16个PCI-E通道,大大加快了显卡与北桥的数据传输)。唯一的区别是,MXM显卡通过PCI-E总线收到北桥发过来的数据后,需要把处理好的VGA、LVDS、SVIDEO、DVI等信号发回到主板上,并通过主板发送到各自的端口,如下图所示。
MXM是一个公开的规格,并让其他显示芯片厂商自行使用,因此其他厂商(例如ATI及XGI等)已经生产出非NVIDIA的MXM模块。
MXM也有四种规格以适合不同体积的笔记本电脑,包括MXM-I、MXM-II、MXM-III及MXMHE,其中TypeI、II及III的大小并不相同,MXMIII和MXM-HE则大小相似,但HE版本却能提供更高的功率给MXMModuleCard,适合用于较高端的产品,另外MXM并不是互相兼容,而是向下兼容。
2.主板各部分功能
下面我们以一块IBMT43主板为例,介绍笔记本电脑主板的各主要部分功能。
北桥的功能主要是连接CPU和内存,如果是独立显卡,会提供与显卡的AGP接口,并通过HUBLink与南桥通信。北桥常被称为MCH(MemoryControlHub,内存控制器)或者GMCH(GraphMemoryControlHub图形/内存控制器)。
南桥的功能主要是连接一些外围设备,比如PCI界面的网卡、PC卡控制器等,另外诸如USB接口、IDE接口也是由南桥来提供的,南桥提供LPC总线(LowCount,低脚位数)与EC通信。南桥也常被称为ICH(I/OControlHub,输入输出控制器)。
EC(EmbedController,嵌入式控制器)虽然和我们常说的有点像,不过其实EC是BIOS的物理控制器和载体,它通过LPC总线与南桥通信。
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