1、筆記本電腦CPU、芯片組與EC芯片綜述
CPU是整個筆記本電腦的運算核心，其性能強弱很大程度上決定了筆記本電腦的整體性能。隨著制造工藝和架構(gòu)設(shè)計的提升和創(chuàng)新，CPU內(nèi)開始集成越來越多的功能模塊，如PCI-E控制器、內(nèi)存控制器等，從而使CPU的效率更高，并承擔(dān)筆記本電腦內(nèi)更多功能模塊的控制工作。
芯片組是筆記本電腦主板的核心，由于CPU集成了PCI-E控制器、內(nèi)存控制器等原北橋芯片的功能，芯片組由原來的北橋芯片和南橋芯片雙芯片架構(gòu)衍變成現(xiàn)在的單芯片設(shè)計。但筆記本電腦主板上的大部分功能模塊還都是要與芯片組進行通信，而筆記本電腦上大部分信號的產(chǎn)生也都與芯片組有關(guān)，特別是在開機啟動的過程中，芯片組的作用是不可替代的。
EC芯片同樣是筆記本電腦主板上十分重要的芯片，在開機啟動過程中具有不可替代的作用。其不僅負責(zé)鍵盤、觸摸板以及狀態(tài)指示燈等硬件設(shè)備的控制，還承擔(dān)著部分電源管理工作。
所以，掌握筆記本電腦的CPU、芯片組與EC芯片的基礎(chǔ)理論知識，是學(xué)習(xí)筆記本電腦故障檢修的過程中不可或缺的一部分。
1.1 CPU理論基礎(chǔ)
從某種程度上講，CPU的革新是推動筆記本電腦性能不斷提升和架構(gòu)不斷升級的原始驅(qū)動力。隨著CPU制造工藝和核心架構(gòu)的革新，CPU內(nèi)部不僅集成了顯示核心，還集成了內(nèi)存控制器、PCI-E控制器等功能模塊。在舊平臺中，顯示核心通常集成于北橋芯片內(nèi)，而內(nèi)存控制器、PCI-E控制器等功能模塊也都集成于北橋芯片內(nèi)。
CPU集成顯示核心、內(nèi)存控制器、PCI-E控制器后，芯片組的雙芯片設(shè)計衍變?yōu)閱涡酒O(shè)計，這使得整個筆記本電腦系統(tǒng)在顯示性能、內(nèi)存和獨立顯卡控制方面的性能大大提升，而且還節(jié)省了主板的功耗和體積。
筆記本電腦采用的CPU通過針腳插裝在主板的CPU插槽上，從而實現(xiàn)與主板上各種功能模塊之間的數(shù)據(jù)傳送，并得到主板上CPU供電電路提供的供電。所以CPU的外部連接電路可以分為信號電路和供電電路兩個部分。
筆記本電腦CPU的供電部分，已經(jīng)在前文中介紹過，在此不再贅述。CPU與各種功能模塊之間進行數(shù)據(jù)交換是通過總線系統(tǒng)完成的，這將是下面重點講述的內(nèi)容。
總線（Bus）是計算機各個組件之間規(guī)范化的數(shù)據(jù)交換方式，是由導(dǎo)線構(gòu)成的數(shù)據(jù)傳輸路徑，是筆記本電腦內(nèi)各個功能模塊之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布ǖ馈２煌目偩€具有不同的性能和特點，適用于不同的使用環(huán)境，而總線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了總線內(nèi)各導(dǎo)線的時序、電氣和機械特性等參數(shù)。
總線有很多種分類方法，如根據(jù)總線的結(jié)構(gòu)可將總線分為并行總線和串行總線，并行總線是每個信號在傳送時都有專用的信號線。串行總線則是所有信號傳送時都復(fù)用同一對信號線。而按照總線的功能又可將總線分為片內(nèi)總線、內(nèi)部總線和外部總線等。
用于描述總線性能的概念主要有總線頻率、總線位寬以及總線帶寬?？偩€頻率是指總線在工作時的時鐘頻率，單位為Hz，其他單位還有MHz和GHz，理論上是工作頻率越高，總線的傳輸速率也就越快?？偩€位寬是指總線可同時傳送的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，用bit（位）表示，如32bit、64bit等?？偩€位寬越大，在單位時間內(nèi)能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也就越多?？偩€帶寬是總線數(shù)據(jù)的傳輸速率，指單位時間內(nèi)總線上傳送的數(shù)據(jù)量?？偩€帶寬二總線位寬x總線頻率x 1/8。
應(yīng)用于筆記本電腦的總線類型不是一成不變的，而是隨著技術(shù)和相關(guān)硬件設(shè)備的革新而不斷衍變出新的總線類型。如舊平臺上Intel公司用于CPU與芯片組連接的FSB總線已經(jīng)被DMI總線所代替，這正是由于系統(tǒng)架構(gòu)改變或?qū)π阅芴嵘男枨笏a(chǎn)生的變化。
目前應(yīng)用于筆記本電腦上的CPU主要有Intel公司的酷睿i系列處理器和AMD公司的APU系列處理器。Intel和AMD兩家公司設(shè)計的CPU都集成了顯示核心和內(nèi)存控制器，但是在一些總線的使用和CPU的外部電路連接上，區(qū)別還是很大的。
而且，不同代的酷睿i系列和APU系列CPU也是有區(qū)別的，如總線頻率的提升等。所以在學(xué)習(xí)筆記本電腦檢修技術(shù)時，應(yīng)首先了解CPU引腳的意義，然后逐步掌握最重要和最容易出現(xiàn)故障的一些引腳外部連接電路，下面將分別系統(tǒng)概述Intel公司和AMD公司設(shè)計的CPU內(nèi)部功能模塊的意義。
1. Intel公司的CPU
如圖1所示為Intel公司酷睿i系列CPU的信號引腳電路圖，圖1a所示為CPU的eDP、FDI、DMI和PCI Express信號引腳電路圖，圖1b所示為CPU的時鐘信號和電源管理等信號引腳電路圖，圖1c和圖4-1d所示為CPU的內(nèi)存控制信號引腳電路圖。
eDP（Embedded DisplayPort）可翻譯為嵌入式DisplayPort. 2006年，VESA（視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會）發(fā)布了DisplayPort1.0標(biāo)準(zhǔn)，是一種針對所有顯示設(shè)備的開放標(biāo)準(zhǔn)。DisplayPort具有高帶寬，可傳輸高清晰音頻、視頻，既可支持外部接口，又可支持內(nèi)部接口等良好的特征，還具有先進的內(nèi)容保護技術(shù)。
在筆記本電腦中應(yīng)用eDP，主要是用其取代在筆記本電腦中沿用多年的LVDS，連接筆記本電腦的液晶顯示屏。應(yīng)用eDP的好處是內(nèi)部走線更簡單，效率更高，功耗更低。
FDI是Flexible Display Interface的縮寫，F(xiàn)DI總線主要用于傳輸Intel平臺中從CPU到芯片組之間的顯示信息。
對于整合了顯示核心的CPU來說，需要一條單獨的通道與芯片組的顯示單元相連，而FDI總線就可實現(xiàn)利用差分信號傳輸從CPU到芯片組（PCH）的顯示數(shù)據(jù)。
DMI是Direct Media Interface的縮寫，中文譯作直接媒體接口。DMI總線是Intel公司開發(fā)的一種總線類型，目前主要用于CPU與芯片組之間的通信。
DMI總線采用點對點的連接方式，是基于PCI-E總線而開發(fā)的一種總線類型，其早期主要用于連接Intel平臺中的南橋芯片和北橋芯片，是這兩種芯片之間傳送數(shù)據(jù)信息的通道。Intel公司的CPU內(nèi)部集成了顯示核心、內(nèi)存控制器、PCI-E控制器等原北橋芯片的功能模塊后，DMI總線則用于CPU與芯片組之間的通信。
PCI Express簡稱為PCI-E，采用卓對點串行連接，取代了過去沿用數(shù)年的PCI總線，是目前一種被廣泛應(yīng)用的總線類型。
PCI Express根據(jù)總線位寬的不同可分為X1，X2，X4，X8和X16等不同通道規(guī)格。PCI ExpressX16類型的總線主要作為CPU與筆記本電腦配置的獨立顯卡之間數(shù)據(jù)交換的通道。
2. AM D公司的CPU
如圖2所示為AMD公司設(shè)計的APU系列CPU的信號引腳電路圖，圖2a中的GRAPHICS信號組緣主要用于連接筆記本電腦配置的獨立顯卡，GPP信號組線主要用于連接筆記本電腦的網(wǎng)絡(luò)功能模塊，UMI-LINK信號組線主要用作CPU與AMD公司的芯片組FCH芯片之間的數(shù)據(jù)交換通道。
圖2b所示為CPU的時鐘信號引腳以及連接液晶顯示屏接口、HDMI接口等功能模塊的引腳電路圖。
圖2c和圖2d所示為CPU的內(nèi)存控制信號引腳電路圖。
