揭密：从成本分析看低价笔记本（上）
http://www.weste.net/2005/1-7/14533795483.html
揭密：从成本分析看低价笔记本（中）
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揭密：从成本分析看低价笔记本（下）
http://www.weste.net/2005/1-7/15333436653.html
硬件篇：电源（1）笔记本的心脏
八、电源
电源在整个系统中的作用我想我不说大家也很清楚。整个系统的稳定性和电源的质量是息息相关的，试想如果对芯片组的电压都不稳定，那谈何系统的稳定性呢？呵呵~~
总的来说，笔记本内部的电源系统可总结为：大电流，小电压。
我们以笔记本内部3/5V和CPU CORE（CPU的核心电压）两组电压为例。他们作为系统内部最重要的两组电，电源工程师在设计他们的时候自然会考虑周全。一般来说，3V，5V和CPU CORE电压都采用较为先进的PWM调制，这样的好处是能提供很大的电流以及很小电源纹波，加上一些大型滤波电容（220UF），再串联一个大电流的电感输出，基本上能将电源输出变得非常干净。而CPU CORE和3/5V的不同之处是CPU的核心电压是可变的，它的输出由CPU直接控制，而且CPU CORE的设计电流比3/5V要大。
说到PWM，这里顺便解释一下PWM的工作原理，PWM又称开关电源，用PWM芯片产生一个宽度可调的脉冲波形，使得Q1、Q2两只MOS管轮流导通。当负载两端的电压Vout需要降低时，MOSFET场效应管Q2导通，MOSFET场效应管Q1截止，外部电源供电断开，电感释放出能量，这时的电感就变成了电源继续对负载供电（参考上图，在真正笔记本中的设计会比它复杂很多）。
硬件篇：电源（2）滤波电容的选择
随着电感上存储能量的消耗，负载两端的电压开始逐渐降低；当负载两端的电压Vout需要升高时，MOSFET场效应管Q1导通，MOSFET场效应管Q2截止，外部电源通过MOSFET场效应管Q1对电感进行充电并达到所需的电压值。
以此类推，在不断地充电和放电的过程中就行成了一种稳定的电压，使负载两端的电压Vout稳定在预先设定的值，这个理想的电压值是由2只外接电阻的阻值之比来确定的，并可由一个理论的公式来进行计算。
上图IBM T41上使用的型号为MAX1631PWM芯片，由其产生3V和5V。
此外，由于MOSFET场效应管工作在开关状态，导通时的内阻和截止时的漏电流都较小，所以自身耗电量很小，避免了线性电源串接在电路中的电阻部分消耗大量能量的问题。由于此类电源模块总是有2只MOSFET场效应管工作在开关状态下轮流导通，开关电源的名字也由此而来。
因为开关电源模块本身固有的工作特点，在直接由MOS管端获得的输出电压V的纹波非常之大，几乎无法适用，为了获得理想的直流电压，开关电源模块的输出端常有必不可少的滤波电路。
IBM T40所使用的另一款PWM芯片型号
为MAX1845，主要产生1.8V和DDR用的2.5V
滤波电路中，常常用到数只大容量的一种所谓Low ESR电容。Low ESR即Low Equivalent Series Resistance的英文缩写，直接翻译过来就是“低等效串连阻抗“之意，这种电容的Low ESR值通常在数十毫欧姆以下，这个值越低滤波的效果就越好。
讲完了这些，我相信大家对PWM已经有了个较为全面的概念。那么在这整个系统中，最贵的是PWM芯片和MOSFET，以及最后面的滤波电容。不过由于竞争的激烈，PWM芯片的价格和效率已经在一个合理的范围之内，而电源工程师的选择也不多，一般有MAXMIM和ITSEL两家可选。
硬件篇：电源（3）抗击8A电流可不是闹着玩的
大家看到原理图里的两只MOSFET了吗？注意，这MOSFET在笔记本中可不能用仅有三个脚的MOSFET哦！由于笔记本中由于所用的电流十分大，所以PWM的两个上拉/下拉MOSFET流过的电流就变的相当大。这样，我们在笔记本中一般都会使用有8个脚的MOSFET，他们允许通过的电流可高大8A！
在CPU的核心电压上，由于怕CPU的电流过大，我们常会用4个MOSFET两两上拉/下拉！而这MOSFET的价格也非常之昂贵，大约会在1.2美金左右，不同的MOSFET一般会有几美分的差价，工程师需要对其进行工作效率的验证，在满足电源稳定性的情况下选择最低价格的MOSFET。
上图是某国产P4笔记本中的CPU核心电源部分。蓝色框内是上面所说的MOSFET，我们一般称其为功率管。由于MOSFET需要上拉和下拉，所以他们一般、也必须是成对的出现。
还有就是最后面的那个电感。刚才已经说过，由于笔记本内电压的特点，电感上流过的电流会边的非常大，所以电感允许通过的电流高达十几安培！我相信有点电子知识的朋友一定知道十几安培通过一个电感是什么样的一个概念，呵呵~而这颗电感的价格也确实不便宜，由于笔者不是做POWER的，不过估计也会是大于1美金。
上图蓝色框内就是上文所说的电感。由于P4的耗电量非常大，所以电源工程师会采用三相的电源给CPU供电，将整机CPU对电流的需求平均分摊到各个电感上，这也是上图有三个大电感的原因。
除了对以上部件的COST DOWN外，电源工程师还需要对最后面的滤波电路进行COST DOWN。再看上图中红色框里面的就是所需要的电解电容。因为大容量的滤波电解电容也是比较贵的，一颗的价钱大约会是在0.25美金左右，所以也成了COST DOWN的重点。
我们看到，在上面电容已经不是SMT打在主板上的了，换成了普通的电解电容。他们一般都是立式的，在SMT的时候不能用机器打上去，只能手工插上。而且这种电容的温度效应非常差，在高温下容量会慢慢减少，所以RD在设计的时候一般会留以很大的余量，在电容容量下降后还能满足CPU CORE电压的需要。不过这也难以保证电容的正常工作，长时间的高温工作，电容终将失效，发生鼓胀等情况。
硬件篇：电源（4）笔记本里面见到直立电解电容
再看一张图，我们看到其主板上充满了这样的电容。
上面是TOSHIBA R150的主板，我们看到，主板上根本没有那些高大的电容，有的只是SMT的贴片电容。无论在性能、精度和体积上，都比那些直立的电解电容有着优势，但价格就……
一般在打第一版PCB板的时候，工程师会把电容按照规格书加好，然后再一个一个的拆下来，并用示波器和电子负载机来测试电源的稳定性，如果可行就会把电容减少，减少……直到不能满足芯片组的电源要求为止。这些其实并非只发生在低价笔记本上，一些主流的笔记本也会这样，但他们的前提是不牺牲系统的性能、稳定性和耐用性。当然，理论上，无论哪个RD都会按照芯片的规格书和自己的经验为其加尽量好的电容，但由于成本，这显然是不现实的。
一般来说，一个笔记本内的POWER部分会有15美金左右的成本。在极端的情况下能做到12美金左右，而高档笔记本的POWER部分会在17~18美金左右。
硬件篇：晶振 不能忽视的最后末节
九、晶振
晶振在系统中的作用是产生基准的频率。特别是频率产生器、REAL TIME CLOCK（笔记本内部时钟）等都需要高精度的晶振。然而在低价笔记本中，只能使用精度较差、体积较大的晶振。和电容一样，他们一般都是立式的，在SMT的时候也不能用机器打上去，只能手工插上。
上面是低价笔记本中常用的晶振
上面是主流笔记本使用的晶振
十、其他
在实际的笔记本设计中，还有很多方面需要RD工程师考虑。比如信号产生器、LCD的背光高压逆变电路等等。对于这些元器件，RD也会根据其成本预算，选择最合适的拿来用。
同时拥有索尼A19和X505是不是一个梦想？
而在笔记本利润越来越薄的今天，想做出一款价格很高，用料十足的产品对RD工程师来说也不过是一个梦想。对笔者而言，如能有机会参与像SONY X505这样一款只计结果，不计成本的梦幻机型，那也此生无憾了。
总结：理性看待低价笔记本
我们不能指望每台笔记本都拥有苹果
这样甚至连电源适配器都做的那么精致
低价笔记本，作为占领低端市场的主力军，正以它低廉的价格作为最主要的武器吞噬着市场。对很多人来说，低价笔记本甚至是他们唯一的移动办公之选。但是，在鱼龙混杂的市场中，我们不能仅被它诱人的价格和漂亮的外表做蒙蔽，一分价钱一分货的道理我想我们都明白。
作为消费者，我们该清楚的认识到低价笔记本目前还存在的问题。在购买之前我们也需要作好充分的准备，从不同的角度去了解它的性能和配置。在购买之后，我们对其存在的一些不尽如人意的地方也不要太过强求。毕竟，仅仅只有数千元的笔记本，我们还要报以多大的奢望呢？
所所结语：理性看待这个问题，低价笔记本还是有他的市场的，因为毕竟还是有一些没有足够预算，但是有移动需求的消费者，低价笔记本就很适合他们，但低价笔记本的市场份额不会很大。
我们也不用担心因为低价笔记本的泛滥，笔记本总体价格的降低，笔记本的品质就会有大的降低。毕竟那些传统的老牌笔记本厂商还是很重视他们的品质的。以目前的市场状况来看，目前10000元上下一点，已经可以买到一台品质和售后都很有保证的笔记本了，而在去年1月，同样的配置和品质下的产品价格还在15000元左右。可见，科技水平进步和生产成本降低带来的价格降低，是我们所欢迎的，而那些偷工减料所带来的价格降低是我们所应该擦亮眼睛警惕的。