基础常识之笔记本的发展历程

科技的发展不仅让社会日益进步，更重要的是科技能够把人们带往新的自由境地。汽车、飞机的发明使人们的距离天涯若比邻，手机的发明让人们可以随时联系，互联网的发展更是让许多人得以摆脱固定的办公场所去自由追寻的脚步。人类在经历了大型机计算时代、客户端/服务器计算时代、个人计算时代之后又迎来了未来学家很早就曾预测过的移动计算时代，与之同时来临的还有：束之高阁的计算力量被释放了，人们的生活和工作方式改变了……
        
           笔记本的精髓就在于便携性，是它真正实现了人类自由无极限的梦想。为了让读者朋友们在购买笔记本的时候能够了解笔记本的来龙去脉，了解到笔记本产品的特殊性，本文希望使我们的读者能够全面了解笔记本的发展历程。  
1982年11月，Compaq推出第一台IBM兼容手提计算机，重28磅约合14公斤），采用4.77Mhz的Intel 8088处理器，128KB RAM，一个320KB的软盘驱动器，一个9英寸的黑白显示器。而世界上第一台真正意义上的笔记本电脑是由日本的东芝（TOSHIBA）公司于1985年推出一款名为T1100的产品，如下图：


           请大家注意它不是IBM ThinkPad系列的产品（大家往后看会知道我说这话的含义）。 它采用Intel 8086 CPU，主频不到1MHz，512K RAM并带有9英寸的单色显示屏，没有硬盘，可以运行MS-DOS操作系统（很可怜吧）。T1100推出后，立刻引起业界人士的广泛关注，从此，笔记本电脑一发而不可收拾，各种各样的新技术新产品纷纷出现，市场得到了全面快速的发展。

　　 在这里有必要强调一点，笔记本电脑作为一种整机类移动办公产品，它的快速发展与IBM、东芝 、HP（COMPAQ） 、SONY、Apple等笔记本厂商的不懈努力是分不开的，同时它的快速发展与计算机各零部件技术及通讯技术和网络技术的快速发展也是密切相关的。CPU、显示器技术、芯片组、硬盘、内存、光驱、显示芯片、电池、各种外设甚至外壳的加工工艺都曾在笔记本电脑的发展历程中起过重要甚至是决定性的作用，尽管限于篇幅本文不能对其一一提及，但请大家不要光盯着文中提到的本本或是CPU 看（尽管后文主要会以它为时间顺序），千万不要忘记了其它的幕后英雄们。



1990年第一台彩色显示屏笔记本电脑问世， 产品型号为东芝T5200C， CPU为Intel 80386(20MHz)， 内存为2MB， 硬盘为200MB，显示屏为彩色10.5英寸STN，分辨率为640×480（VGA）。
　　 1991年，第一台商业上可用的、配置彩色TFT显示屏的笔记本电脑，产品型号为T3200SXC，CPU为Intel 386 SX(20MHz)，内存1MB， 硬盘120MB  ，显示屏彩色9.5英寸ActiveMatrix TFT，分辨率为640×480 （VGA）。
         在发布了386dxcpu以后，为了解决日益严重的笔记本电脑的热量和体积问题，Intel公司才开始划分产品阵线，于1989年推出了386SL低功耗CPU，起始主频为16MHz，这是历史上第一款笔记本电脑专用CPU（但并不是专门为笔记本设计的）。同当时的台式机386DX CPU相比，它仅仅是通过降低主频，在功耗方面有所降低而已，可以把它看作降频使用的台式机CPU。
          此后，随着技术的进步，台式机CPU和笔记本电脑CPU的区别开始逐渐增大，从1994～1997年间，Intel先后为笔记本开发了voltageReduction（94年出现，可以根据情况自动调节电压，控制功耗）、ClockGating（96年出现，作用是自动调节cpu主频以控制发热量）、quickstart（97年开发，在cpu空闲时使它进入休眠状态，类似于cpu降温软件的作用）等笔记本电脑CPU专用技术，并且在1999年开发了集以上三种技术之大成的speedstep技术。至此台式机CPU和mobile CPU（即笔记本专用cpu）完全分开，形成了两条阵线分明的产品线。
　　 从笔记本电脑专用CPU的技术上来看，mobile CPU经过了十余年的发展，在功耗控制、工作温度、电量消耗等对于移动计算相当重要的方面比台式机CPU有着很大的优势。按照Intel官方的说法，mobile CPU的制造工艺比台式机CPU更为先进（比如二级缓存、制程和封装方式上），工作电压更低，功耗更小，更耐高温；同时笔记本电脑专用CPU还有具有更小的封装面积，这就意味着我们可以把它塞到更小的空间里去，从而有效的缩小笔记本电脑的体积；它具有speedstep技术，你可以简单的认为这种技术就是在笔记本电脑使用电池供电时，可以根据需要动态的切换工作电压和工作速度，以达到节省电力，延长工作时间的目的，这就意味着我们在相当长的时间里可以摆脱电线的束缚依靠电池来进行移动计算。
　　 1993年，486SX和486DX笔记本进入市场，之后有486DX2，主频高达50MHz；之后再有486DX4，最高主频曾经达到过75MHz。
　　 1994年 第一台配置Pentium处理器的笔记本电脑 产品型号为T4900CT ，CPU为Pentium处理器(75MHz) 内存8MB， 硬盘772MB， 显示屏为彩色10.4英寸TFT，分辨率为640×480（VGA）。
　　 1994年10月 IBM推出了世界上的一台带有CD-ROM驱动器的笔记本电脑IBM ThinkPad 755cd。




           光驱的使用大大地提升了笔记本电脑的可用性。需要提及的是此前在1992年10月IBM推出了第一台以ThinkPad命名的笔记本电脑ThinkPad 700C。



          黑色（外观设计）和红点（TrackPoint）自此成为ThinkPad的独特象征。之所以要提及这点是因为ThinkPad领导移动计算技术发展的历程从此开始。

　　 1995年，ThinkPad 701C推出，如下图



         这是一款只有4磅重的笔记本，采用可伸展的TrackWrite键盘，内置了一个14.4Kbps的MODEM，486DX250Mhz的CPU，8M的RAM，540M硬盘。这是一款在艺术和技术上具有同等高超造诣的科技工艺品，这款绰号"蝴蝶"的机型，其键盘采用独特的可伸缩式设计，被纽约现代艺术博物馆永久收藏，对键盘手感的极端重视也成了IBM的一个特点。

　　 1995年，ThinkPad 760cd问世，如下图




        首次采用12.1寸SVGA显示屏，一个Pentium　90MHz处理器，它还拥有红外线接口，打开显示屏时键盘会自动向上倾斜一个角度，1.2G硬盘和16M的RAM和一个当时最先进的四倍速CDROM。这是世界上第一款支持多媒体功能、第一个采用12.1"SVGA高分辨率显示的笔记本电脑。支持多媒体处理意味着笔记本电脑从纯商用开始走向更为广阔的多元化市场，此时的笔记本电脑正如当年的PC一样，开始走向普通大众。

　　 1996年，VGA显示屏已经几乎不再采用，SVGA的显示屏被大量采用，同时已经开始有XGA的显示屏出现。同年，Intel正式开始留意笔记本专用CPU的研制，所有75Mhz以上的Pentium CPU都采用了Intel的SL技术，它允许CPU在不被使用时关掉CPU时钟，并在可能的情况可允许CPU的某些部分完全关掉，因为这将减少对电能的消耗。另外，Intel还使用了VRT技术，允许75Mhz，90Mhz和120Mhz的笔记本用CPU内部以2.9V运行，在外部则以3.3V运行。Intel同时还开始了笔记本CPU的封装技术的应用，当时有标准的陶瓷和TCP两种封装技术，后者的体积更小且更省电。

       当时台式机的CPU都是采用0.8微米制造工艺生产的，笔记本CPU就是在这个时候采用了0.35微米制造工艺生产，电压也因为VRT技术而降到3.3V，也是从这时开始笔记本的CPU才真正地与台式机CPU划清了界限，因为在这之前笔记本都是和台式机使用同一种CPU的。这个技术一直发展到150，166Mhz的CPU。由于CPU制造工艺的限制，其时笔记本制造商还是在主板上自行配置L2缓存的，有的厂商为了节省成本或延长电池使用时间，就没有采用L2缓存，结果性能就打了很大的折扣。也是从1996年开始，CD-ROM开始大量装备到笔记本上。

　　 1997年，4M速率的FIR红外开始装备笔记本，较之前的115.2K的红外要快得多。同时Intel发布代码为P55C的MMX笔记本CPU，这是采用MMO封装技术的CPU，集成了部分芯片集和L2高速缓存，使笔记本上播放VCD效果真正流畅起来，多媒体性能也得到迅速的提高。下半年，Intel发布了代号为Tillamook的CPU，它首次采用0.25微米技术工艺制造，内部运行电压为1.8V，外部运行电压为2.5V，大幅度地延长了电池使用时间，并且首次内置了512K L2缓存(只能以内存同速的66MHz访问)。硬盘方面开始迈进过G级的台槛，高档机型已经装备达3G的硬盘了。13.3寸的显示屏也正式开始装备笔记本，XGA分辨率渐渐成为高档机型的主流。1997年9月ThinkPad 770推出，




         这是世界上第一款带有14.1"彩色显示器和DVD驱动器的笔记本电脑，处理器和多媒体功能极为强大，并在通讯、存储、TrackPoint上都进行了创新。

　　 1998年四月份，代号为Deschutes的PII　CPU正式装备笔记本，从233Mhz起跳，年底推出的300Mhz版更开始了笔记本中支持AGP接口的历史。0.25微米工艺生产的PII，共有750万个晶体管，集成了PII内核，512K半速缓存，443BX北桥芯片组，采用MMC1模式封装，内部电压1.7V，外部电压1.8V。

　　 ThinkPad成为业界首部装备14.1寸XGA显示屏的机型，并且装备了当时最高容量的8.1G硬盘。ThinkPad 600系列正式推出，


          这是ThinkPad历史上销售量最大机型，它把性能和便携性进行了完美的均衡与结合，将“超级便携”推到了一个新的技术高峰，其键盘的手感尤为笔记本电脑用户称道，至今仍是笔记本电脑键盘手感的标尺。当时笔记本采用的显卡多数都不具备MPEG-2硬件解码能力，IBM TP600采用的NeoMagic128XD显卡，显存只有2MB，加上CPU主频最高只有300MHz，所以应付目前复杂一些的2D应用都会显得吃力，更别说3D性能了。与其同时期的Compaq的Armada M700采用的Rage Mobility具有简单的3D能力，可以较为流畅地运行极品飞车3。在DVD播放方面，Rage－Mobility具有MPEG-2硬件解压能力，大大减少了对CPU资源的占用。此时ATI和NVIDIA两大巨头激烈的竞争还没开始，此时的笔记本电脑显卡处于一种停滞不前的缓慢发展状态。

       1999年，IBM推出14.1G的4200转笔记本硬盘。14.1寸显示屏成为高档笔记本的主流，而NeoMagic的MagicMedia 265AV显卡则成为当时显示系统的老大。ACPI和APM电源管理规范正式装备在笔记本上。Intel正式发布0.18微米技术生产的PII400　CPU，集成了2700万个晶体管，256K二级全速缓存，核心电压只有1.5V，采用MicroPGA或BGA封装方式。同年推出的 ThinkPad 570采用了高度灵活的扩展底座设计，



        它既可以作为具有全内置功能的台式机替代品，又可以通过主体与底座的分离获得高度便携性，这使“超级便携”的理念发展到一个新的阶段。此外，新型材料和人体工程学的最新成果也在570上被大量采用。  


2000年，Intel推出代号为Coppermine的PIII笔记本用CPU，同样还是0.18微米技术生产，不过前端总线速度就提高到100MHz，集成了256K全速的二级缓存，支持SpeedStep节能技术使得600/650MHz的CPU在使用电池时以500MHz的速率运行，而切换时间只需不到1/2000秒，这几乎是用户觉察不到的。ThinkPad分离成A，T，X和I几个系列。

　　 2001年，代号为Tualatin的PIII-M笔记本用CPU发布，10月8日更是达到1.2GHz，采用0.13微米技术生产，运行133MHz的系统总线，集成了512K全速二级缓存，增强的SpeedStep技术，可以根据CPU在应用程序中的使用情况自动在最佳性能和最长电池使用时间之间平稳切换，核心电压0.95V-1.4V(使用电池优化模式时在0.95-1.15V之间，使用性能优化模式时在1.1-1.4V之间)，采用FCPGA或PCBGA封装。830M(830MP支持外部显示，830MG集成3D显示芯片)芯片组正式装备笔记本，使用PC133的SDRAM，最高支持多达1G的SDRAM，支持AGP4X，改进过的内存存取控制器，更高效和快速的访问内存，改进了i/o控制的传输带宽，高达266MB/s，是440BX的两倍，支持6个usb接口，是440BX的3倍。

　　 也正是在这个时候，各显卡厂商开始将自己在桌面市场取得成功的产品重新设计后推向笔记本电脑市场，此时的笔记本电脑显卡市场百花齐放，除了S3等老牌的显卡厂商外，ATI和NVIDIA也开始涉足笔记本电脑显卡领域，笔记本正式进入高性能的3D时代。S3的Savage系列和Super Savage系列，ATi的Rage Mobility系列、Rage Mobility128系列、Mobility Radeon系列以及NVIDIA的Geforce 2 Go系列和Intel的815EM、830M/MG内建显卡成为但是笔记本电脑显卡的主流。nVidia公司推出的Geforce 2 Go显示芯片使笔记本可以显示更加流畅的3D效果，耗电量只有大约0.5W，体积比台式机的减少了大约一半，支持硬件的多边形转换、光影计算和3D渲染能力，内存带宽为2.6GB每秒；而业界显示芯片老大ATi也不示弱，推出了Radeon，不过先期版本3D性能就比Geforce2Go差了不少，虽然比前者更省电，但ATi随后推出的Mobility Radeon 7500性能有大的突破，而且使用了跟Intel的SpeedStep的PowerPlay节能技术，能够根据实际图形应用的需求不断地高速图形处事器的电压和时钟频率。它们虽然不能流畅地运行当时性能要求最高的3D游戏，但对一些主流的射击和赛车类3D游戏完全可以胜任。

　　 2002年七月份，Intel推出采用0.13微米工艺和Northwood核心的移动CPU新款奔腾4-M处理器，一些采用奔腾4-M的新款笔记本电脑已具备嵌入式无线功能，如802.11b和蓝牙技术，从而使用户享有广泛的无线移动功能，在网络时代这是实现无线移动的又一个基础。但是奔腾4-M处理器的功能尽管强大但功耗控制的却不如奔腾3-M来的好，因此当时使用奔腾4-M处理器的多是一些并不十分在乎移动性的笔记本电脑，那些超轻薄型的笔记本电脑仍然采用了效率与功耗更加平衡的奔腾3-M处理器。2002年IBM在全球率先发布了采用Intel奔腾4-M处理器的笔记本电脑ThinkPad A31p，它的定位就是一款高性能移动图形工作站。




          今年3月，Intel的另一张王牌——全新的移动处理器迅驰（Banias）问世，如下图



        与以前不同的是这次Intel实行的是捆绑销售，迅驰处理器其中包括Pentium-M处理器、855GM/PM芯片组以及支援IEEE 802.11b的Intel PRO/Wireless 2100无线网卡。

　　 众所周知以前的笔记本电脑所用的移动处理器虽然与桌面处理器有所不同，但基本还是基于桌面处理器的核心研发的，只是相应的降低工作频率，并使用相对低的总线频率，同时降低工作电压而已，除此而外，在理论上与桌面处理器几乎一模一样。但Intel表示Banias与之前所有的移动版处理器完全不同，从Banias开始Intel将不再使用与桌面处理器核心来研发移动处理器，而是代以全新的架构。

　　 其实迅驰并不是第一个专门为笔记本电脑设计的CPU，早在2000年Transmete公司就已经开发出了Crusoe处理器，Transmete公司在研发过程中采用了革命性的微处理器设计方案。与主流的x86处理器完全使用硬件设计不同，Crusoe处理器的解决方案采用软硬兼施办法，即硬件引擎核心和软件核心的合成结构。这个独特设计，可以使处理器的结构比x86体系的处理器减少数百万个晶体管，即数百万个晶体管的功能被一个软件取而代之，结合LongRun（长时间运行）技术，有效降低了发热量和功耗，不幸的是其上一代处理器TM5600/5800效能仅相当于PII的水平，因此只被少数日本厂商用在了其超轻薄的笔记本电脑上，如下图


        影响力极为有限。面对来势汹汹的迅驰Transmete公司在10月又推出了Efficeon处理器，在能与迅驰实现相同功能的情况下功耗却要低很多，可惜市场推广方面不容乐观。

　　 Intel老对手AMD今年也没闲着在3月推出了一系列新的移动处理器。其中有5款首次用于超轻薄笔记本的Athlon XP-M处理器，均采用MircoPGA封装，这也是AMD首次公布用于超轻超薄笔记本的Athlon，其竞争对手很明显就是Intel前段时间推出的Centrino处理器。同时，AMD也发布了用于全尺寸笔记本用的高性能Athlon XP-M 2500+处理器，其采用Barton核心，继承512KB二级缓存，它是AMD性能最好的移动处理器。采用Thuroughbred核心的Athlon XP-M处理器也同时推出，面向主流的高性能商用和家用笔记本市场。同时AMD也开放了低功耗Athlon XP-M处理器的系统架构，来帮助OEM厂商来更容易整合他们的802.11无线网络芯片。9月份AMD在推出的移动Athlon 64处理器也将笔记本带入了64位计算时代。



        威盛也在今年7月份推出了其最新的笔记本专用CPU汉腾（Antaur）处理器。10月IBM推出模拟汽车安全气囊原理的装备了自动硬盘保护技术的笔记本电脑ThinkPad R50和T41系列。


          ATi和nVidia的战火也是愈演愈烈：Mobility Radeon 7500和Geforce4 Go，Mobility Radeon9000和Geforce4 4200 Go、Mobility Radeon9200和GeforceFX Go......两大厂商的对抗给笔记本电脑的3D性能带来了翻天覆地的变化，现在最高端的笔记本电脑已经能够在3D Mark2001SE测试中取得10000分以上的成绩（XGA分辨率、32位色深）。

　　 哈哈，看到这里，朋友感觉好像本文成为笔记本电脑CPU和IBM笔记本电脑发展简史了，这里再次强调一遍，除了笔记本电脑CPU的发展以外还有许多其它厂商的技术在笔记本发展的历程中起过十分重要的作用。2.5英寸硬盘（包括IBM的MicroDrive，东芝的1.8英寸小硬盘）的使用、超薄光驱的使用（比如仅厚9.5mm的Combo）、TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)显示技术的使用、锂（Li-Ion）电池的使用、无线通讯技术的使用(局域网、蓝牙、GPRS)等等都为笔记本电脑的快速发展贡献了它们的一份力量。

　　 怎样看待笔记本设计的发展趋势呢，作为ThinkPad笔记本电脑王国的主要缔造者的内藤在正先生，对移动计算和便携式计算机有着深刻的理解：“ThinkPad和其他IBM产品不一样的地方在于‘移动性’（Mobility）。IBM认为，如果便携式式计算机没有移动性，它也就没有了存在的理由。ThinkPad的每一次创新都是在为移动性做努力。IBM的人性化和工业设计都使得用户把注意力放在移动性上。判断笔记本设计是否正确的唯一标尺就是移动性。”

　　 现在看来这只是说对了一个方面，毕竟在笔记本发展的历史长河中，重量惊人的笔记本也是屡见不鲜，现在十分吸引人眼球的宽屏笔记本不是也很热销吗。看来移动性强和功能强大的笔记本都还是有其市场的。再来展望一下笔记本的美好前景吧，再次借用IBM人的话，“第四千万台ThinkPad笔记本电脑是什么样子，我们现在很难想象。据我预测，它应该是一款非常轻巧，可以全天运行的笔记本。它将配备一个虚拟键盘，不仅可以让我进行键盘输入，还可以进行声音和手写输入。它仍将具有黑色的外观和一个位于键盘中央的红色圆点——TrackPoint。”我再补充几点，笔记本电脑用的燃料电池足以让它工作几天而不用充电，大大的屏幕可以折叠，在藏北无人区也可以上网而且网速很快，当然价格也很便宜。期望这一天的早日到来。


笔记本电脑20年历史
　
    1985年，世界上第一台真正意义上的笔记本电脑T1100诞生，产自日本的东芝(TOSHIBA)，采用Intel8086CPU，主频不到1MHz，512KRAM并带有23厘米的单色显示屏，没有硬盘，可以运行MS－DOS操作系统。
　　1991年，第一台商业上可用的、配置彩色TFT显示屏的笔记本电脑，产品型号为T3200SXC，CPU为Intel386SX(20MHz)，内存1MB，硬盘120MB，显示屏彩色24厘米ActiveM atrix TFT，分辨率为640×480(VGA)。
　　1992年10月IBM推出了第一台以ThinkPad命名的笔记本电脑ThinkPad700C。
　　1994年第一台配置Pentium处理器的笔记本电脑———东芝T4900CT，Pentium处理器(75MHz)、内存8MB，硬盘772MB，26厘米TFT，分辨率为640×480(VGA)。
　　1995年，ThinkPad760cd问世，这是世界上第一款支持多媒体功能、第一个采用12.1英寸SVGA高分辨率显示的笔记本电脑。支持多媒体处理意味着笔记本电脑从纯商用开始走向更为广阔的多元化市场，此时的笔记本电脑正如当年的 PC一样，开始走向普通大众。
　　1996年是笔记本电脑发展史上最重要的一年。VGA显示屏已经几乎不再采用，SVGA的显示屏被大量采用，同时已经开始有XGA的显示屏出现。此外，硬盘的发展也推动了笔记本电脑的“瘦身”。
　　同年，英特尔正式开始留意笔记本电脑专用CPU的研制。当时台式机的CPU都是采用0.8微米制造工艺生产的，笔记本电脑CPU就是在这个时候采用了0.35微米制造工艺生产，电压也因为英特尔采用VRT技术而降到3.3V，也是从这时开始笔记本电脑的CPU才真正地与台式机CPU划清了界限。
　　从这一年开始，内地 IT厂商联想、方正等，宏基等开始进入笔记本电脑领域，笔记本电脑进入生产研发、销售全面爆发时代。
　　1999年，36厘米显示屏成为高档笔记本电脑的主流，同年，IBM推出的ThinkPad570采用了高度灵活的扩展底座设计。它既可以作为具有全内置功能的台式机替代品，又可以通过主体与底座的分离获得高度便携性，这使“超级便携”的理念发展到一个新的阶段。1999年是国内笔记本电脑厂商具有里程碑意义的一年，联想昭阳笔记本电脑在该年第四季度成为中国笔记本电脑市场的新领跑者。自此，在短短的3年时间里，依靠本土销售渠道的优势，国产笔记本电脑厂商开始占得国内笔记本电脑市场销售领先的地位。
　　2001年，代号为Tualatin的PIII－M笔记本电脑用CPU发布，10月8日更是达到1.2GHz。自此，笔记本电脑专用CPU更新换代速度加快，笔记本电脑产品生命周期明显缩短。今年以“迅驰”命名的移动计算技术开始被广大笔记本电脑厂商采用。也正是从这一刻开始，笔记本电脑的随时随地、移动计算、无线应用时代到来。

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