科普

笔记本常识科普

声明: 该文章是基于网上搜集的资料及参考本科学校电脑维护社团所得,仅供参考。如需转载,还请说明。

对大学生来讲,电脑是生活中不可或缺的重要工具。特别是在撰写文档,PS作图,渲染仿真,科学研究上必不可少。虽然笔记本电脑和台式机的组件类似或者相同,但还是略有差异。因为大部分学生都会购买笔记本电脑,这里就笔记本电脑,做一个简单的科普。本帖尽量以平实的语言为主,因此部分叙述未必准确,以便于理解为目的。

1. 笔记本电脑的特色

相比起台式机,笔记本电脑最大的特点就是可以携带。虽然可以携带,但便携性还是有很大差异。目前笔记本的特色主要有以下几方面:

  • 便携性好
  • 续航能力强
  • 外观优秀
  • 屏幕出彩
  • 游戏性能好
  • 稳定性好
  • 性价比高

这些特色相互之间都有联系,也互相矛盾。他们是关注笔记本时经常听到的一些词语。下面就从硬件开始,说说笔记本电脑的一些特点。

2. CPU

CPU

虽然现代常用的计算机的架构都是基于冯诺依曼架构设计的。然而对于用户来讲,关注的核心往往还是在CPU,即中央处理器,也就是计算机的大脑。它的好坏,直接决定了计算机计算能力的差异。而不同工艺的CPU,也影响了适配的主板,进一步影响了适配的显卡,内存等。所以说,CPU是消费者心中电脑的核心。

主流来看,笔记本使用的处理器均为两个品牌: IntelAMD。(虽然前不久的骁龙技术峰会上,微软、高通联合OEM厂商发布了首批骁龙835版Windows 10笔记本,也就是通俗意义上理解的使用了手机CPU的电脑,但高通处理器广泛用在计算机上还是任重而道远)。

AMD CPU

AMD的CPU在笔记本上的产品线称为APU,APU同时包含中央处 理器(CPU)和显示处理器(GPU)。 APU系列性能从低到高的代号依次是A4,A6,A8 ,A10,A12。此外还有低端的E2 。APU目前在笔记本平台存在功耗高,性能低的问题。因此市场占有率较低。虽然AMD去年在台式机平推出锐龙(ryzen)架构的CPU ,拥有较高性能,低功耗,同时只有Intel CPU一半价格。但目前在笔记本电脑平台上还未见上市。

Intel CPU

Intel处理器,普通消费者主要接触的系列,按定位由低到高分别称为凌动(Atom)、赛扬(Celeron)、奔腾(Pentium)、酷睿(Core)、志强(xeon)。凌动, 赛扬, 奔腾基本都属于低端,在笔记本电脑上仅见于部分性能极低的超极本。而志强E3属于服务器工作站,售价极高。目前笔记本基本都是酷睿(core)的处理器。

因此这里特别介绍酷睿处理器。

3. Intel Core

CPU

酷睿有core i系列和core m系列,core m无需风扇,一般用于 Windows平板二合一产品,性能较低。

Core i系列目前分i3,i5,i7三个定位。定位按数字依次升高,但高不代表性能,一般后缀不同的CPU不具有可比性。

Intel CPU型号常见后缀解释:

  • U:低电压,性能中等发热小续航时间长。如i5 7200U,i7 6500U,i5 5250U, i3 6100U
  • HQ:标准电压,性能较高,发热大,需风扇持续运行。航短短。 H表示固定在主板上,Q为四核,如i5 6300HQ,i5 7300HQ,i7 7700HQ,i7 7920HQ。
  • Y:有时不是后缀,而第二位为Y且第一位为7,实为core m系列,性能低。如i7 7Y75,i5 7Y50,i3 4010Y
  • HK :H含义同上,K为可超频,性能极高,发热极大,风扇噪音也会很大。一般续航小于1h,质量大于4kg,往往需要插电使用。如i7 6820HK, i7 7820HK。
  • 无后缀:桌面级别CPU,一般桌面i3相当于移动标压i5,i5相当于移动标压i7,如i3 6100,i5 7400, i5 7500, i7 6700。
  • K:桌面级别可超频,游戏本机皇土豪用品。
  • M/MQ/MX:4代及之前的标压CPU,可拆卸,但已过时。

其它前缀为 NJTBX5ATOMZ的均为性能低端产品,不用于生活学习中。

除了前缀后缀,Intel型号还有4位数字(仅讨论core i系列)

第一位是代数,越高表示技术越新。最新为第八代,架构为Kaby Lake Refresh。 后三位表示定位,只有在有相同后缀的情况下才能比较性能高低,例如i5 8250U > i5 8200U,但是i5 6300HQ > i7 6500U.

4. GPU

GPU

与CPU完成类似功能的是GPU。GPU位于显卡中。显卡的核心功能是显示,负责把计算机传递过来的图形信息转变为电器信号,并发送给显示器。所以显示器都是直接接在显卡上的。但随着计算机的发展,显卡的功能也越来越多样化,现在的显卡,不仅能做到信号转换。还负责了画面运算,图形加速等功能。是做大型图形渲染,玩游戏不可或缺的部分。

显卡中负责运算的部分,称为GPU。但这个称呼往往针对于独立显卡。除了GPU,显卡中也有内存,称为显存,用来暂存负责显示的部分,还负责存储游戏中的一些纹理贴图等。

按照类型来分,可以把显卡分为独立显卡和核心显卡两种。核心显卡的处理单元被集成在了CPU中,按照CPU厂商,也可以把这类显卡分为Intel集显和AMD集显。AMD的APU核显性能较好,但由于APU的性能较弱,因此使用的也不多。

对于超极本来说,往往都不具备独立显卡(由于空间与发热的原因),都使用集成显卡。像普通的笔记本电脑,特别是游戏本,都配备了独立显卡。在笔记本中,一般独立显卡是固定的,焊死在主板上,不可更换。

独立显卡由Nvidia(英伟达)AMD制造。前者被称为N卡,后者被称为A卡。

大多数AMD显卡会和APU一同销售,这类的笔记本电脑实际性能并不强。分别这类电脑很容易,这类笔记本往往在键盘下面会有AMD APU和AMD radeon两个logo,俗称小红标。但事无绝对,AMD的很多专业显卡在一些领域性能较强,因此一些高端电脑或者工作站,也会使用AMD的显卡。如Macbook Pro的2016版,Del Precision 7720等。

GPU

在日常使用中,接触的还是以N卡为主,从总的市场份额来看,N卡和A卡的市场份额已经基本上为7:3,并且该比例还在持续扩大。出去专业领域的A卡以外,平时我们所见的,基本都是N卡。所以这里就N卡做一个详细的介绍。

5. Nvidia

GPU

消费级市场上见到的Nvidia显卡主要有三个系列,分别是GTGTSGTX,对应低端,中端和高端。类似于Intel Core的i3,i5和i7。

而显卡的型号往往分为三位数,第一位代表世代数,第二位代表性能,第三位一般是0或者5。

第二位为1、2的为入门,3、4为中端,5、6为性能级,7、8为发烧级。第十代nvidia显卡(代号:Pascal)世代数为10,因此型号是4位。比如Nvidia GTX 1080。

此外还有后缀,这里仅说一下常见的后缀:

  • Ti后缀,后缀有Ti的性能高于同数字没有的。
  • M后缀,表示移动端,即笔记本专业显卡。性能要低于同档次非移动端的。
  • MX,表示平价版,类似于M版的再降低一些功能。典型的就是小米笔记本大肆宣传的独立显卡GeForece MX150,实际上该显卡就是GeForece GT 1030M。

当然,对于笔记本电脑来说,显卡越好,所需要的散热和功耗也就越大,体现出来的也就是电脑的重量和续航越差。

6. 内存

CPU,显卡,内存是衡量一台电脑性能的主要参数。接下来就说说内存。

内存是用来存储当前计算机正在处理的数据的信息的。比如它的大小,决定了你能同时运行的程序的数量,决定了你同时打开的网页的数量。如果内存不足,那么部分不常用的程序就会被回收内存,呈现为一种”假死”状态。当你重新使用它的时候,它才会重新加载。

目前来看,光是一个win10系统,往往就需要在计算机中占有2G的内存才能运行,因此要保证其他程序的运行,现在的计算机至少需要4G内存。

可能大家都知道目前内存的价格疯涨了,一方面,由于手机的爆炸性发展,导致半导体产业生产供不应求,另一方面,由于内存生产厂商都在迭代自己的生产技术,从2D NAND向3D NAND转换,以及DRAM的发展。两个原因综合,导致了内存的价格涨的飞起。

目前内存的生产基本都在韩国,得益于韩国领先的半导体技术,三星,海士力,镁光等厂家,韩国掌控了世界上约70%到80%的内存生产。

内存来讲,也有很多学问,包括频率,速度,大小等。但就目前大部分的消费者来讲,内存的大小远比其速度和类型更重要。因此这里就不对它的型号,性能等做过多介绍。

(因为我实验室这边是做存储的,可能后期有空会出一篇文章专门讲关于内存以及SSD)

7. 机械硬盘/SSD

除了以上介绍的几点,另一个重要的内容就是硬盘了。目前来讲,硬盘分为机械硬盘和SSD两种,SSD指的是固态硬盘。硬盘用来存储计算机中的持久数据,比如安装的软件,下载的电影,写的文档,都存在这里。即便电脑关机,它们也不会丢失。其中,由于SSD是基于NAND颗粒实现的flash存储,因此SSD近年来价格也是飞涨。

传统的机械硬盘是基于磁盘做存储的,本质上和以前用过的磁带没什么区别,它的数据读取需要磁带的旋转。而SSD是直接基于电信号的传输,存储速度远高于机械硬盘。苹果公司是最早在自己的产品上使用固态硬盘的公司之一,因此大家很早就知道,苹果电脑的速度很快,不卡。很大原因就是因为SSD的使用。但由于SSD大规模商用时间并不久,很多技术也不是完全成熟。目前广泛使用的SSD,容量都低于512G。

不同的硬盘决定了系统的开机速度,这是因为开机主要工作就是把系统从磁盘装载到内存中,内存的速度远高于磁盘,最垃圾的内存也要远快于最顶级的SSD,因此硬盘的速度成为了瓶颈,决定了开机的速度。此外,还决定了一个软件被打开的速度。文件传输的速度等。

目前来看,超极本往往都会配备SSD,稍微好一点的笔记本都是SSD和机械硬盘的结合。系统和常用软件装在SSD中,而一些电影,文档等放在机械硬盘中。

8. 其他

除了这些参数,另外比较重要的一个参数是屏幕。目前来看,笔记本电脑的屏幕主流就两种,一种是45%NTSC色域的TN屏(俗称垃圾屏),另一种就是72%NTSC色域的IPS屏。

除此以外,就是一些”情怀”型厂商,会做一些高端的屏,比如苹果公司用的Retina屏幕,微软出的Surface系列,屏幕的素质都比较高。对于普通用户来讲,达到72%NTSC色域的屏幕已经足以满足日常使用。而对屏幕有特殊需求的设计师等人群,这里的介绍就不包括了。

屏幕以外,对于笔记本的宣传还包括声卡,灯,接口多,触控板,音响,键盘灯。这些其实都半斤八两,部分厂家会有自己的特色,也往往是这些厂家所大肆宣传的一些内容。而笔记本的核心部件的介绍,就是前面所说的内容了。

后记: 这篇文章是为了做党支部”信息安全之路”写的,目的在与普及一个基本的计算机知识。后续会根据读者反馈及需求,做更多内容的介绍。欢迎加入QQ群671522605,一起讨论相关问题。