笔记本CPU升级知识

笔记本CPU升级知识

　　在着手升级CPU之前，我们应当先讨论一下笔记本专用CPU（Mobile CPU）的封装问题，这是升级的前提，同时也是升级成功的关键。

　　结构分析

　　传统意义上的封装形式对于芯片仅仅是一个外壳，是机械结构性的保护；然而现阶段芯片的封装除了结构特性外，还包含了散热机制，并成为了电性能上芯片与主板连接的平台。进一步说，封装的复杂性很大程度上取决于芯片的结构特性和设计方法。对CPU这种复杂的芯片而言，其封装的技术更加复杂。由于封装的意义在于最大限度的保障CPU发挥它的最佳性能和提供一个与主板的连接平台，因此封装的性能和结构，是实现笔记本专用CPU体积小，散热快，功耗低等各项特性的保证。

CPU的高速发展，对笔记本电脑的体积、散热、功能等限制无疑是一种挑战。作为笔记本电脑专用CPU，为了满足上述要求，也只好从封装来做文章了。一般而言，采用什么样的封装形式往往取决于各个时代CPU的技术和成本等因素。对笔记本电脑来说，由于其结构空间紧凑狭小，因此它的体积直接影响到笔记本电脑的厚度和空间利用率；它的散热效果直接影响到机器运行的稳定性；它的功耗则影响到笔记本电脑电池的使用时间。这些技术指标与笔记本电脑CPU所采用的封装形式是息息相关的，所以，封装技术对于笔记本电脑专用CPU而言，是一种很重要的技术体现，这也就是在我们给笔记本电脑CPU升级之前，必须首先考虑封装问题的原因。

　　与台式电脑一样，笔记本专用CPU的封装形式也因各代CPU的不同而不同。

　　下面列举几种常见的笔记本电脑专用CPU的封装形式，以供升级时参考。

　　（介绍将从Pentium MMX开始，再此之前的386和486级别的Mobile CPU时至今日已经没有升级的意义，所以不再介绍。部分使用AMD和TM移动式CPU的产品数量少，因此也不在本文讨论范围之内）

　　TCP（Tape Carrier Package）：薄膜封装TCP技术，主要用于INTEL Mobile Pentium MMX上。采用TCP封装技术的CPU的发热量相对于当时的普通PGA针脚阵列型CPU要小得多，运用在笔记本电脑上可以减小附加散热装置的体积，提高主机的空间利用率，因此多见于一些超轻薄笔记本电脑中。但由于TCP封装是将CPU直接焊接在主板上，因此普通用户是无法更换的。在此笔者就作简单的介绍。

　　MMC（Mobile Module Connector）：MMX时代的中后期，Intel推出了模块化封装IMM（Intel Mobile Module）的笔记本电脑专用CPU，也就是这里所说的MMC的封装形式。采用这种封装的CPU实际上是一个包括CPU在内的电路板，它由CPU内核，芯片组的北桥芯片，电压转换部分和系统维护总线温度检测器组成。MMC是一种模块化的可抽换封装，采用两条特殊的接口与主板连接。采用MMC封装的优点是由于它集成了主板上的北桥，从而使主板的设计得到简化，降低了成本。

　　MMC1：MMC1封装模块的CPU是Intel 笔记本电脑专用CPU从MMX时代到 Pentium II时代的过渡产品，Intel于1998年4月推出的首款笔记本电脑专用PentiumⅡ CPU中采用的就是这种封装形式，与MMC类似，MMC1也是一个包含CPU在内的电路板，不同是MMC1的电路板中还包含了Pentium II的二级缓

存（L2—Cache），并且模块中集成的北桥芯片组改成了440BX芯片组的北桥。根据内部440BX芯片组北桥的不同，MMC1又分为AGP SET 和PCI SET两种。后者不支持AGP显卡而只能使用PCI显卡。另外值得一提的是，MMC1封装的CPU也是通过两条插槽与主板连接，共280针。

　　MMC1封装正面，已拆去CPU和北桥芯片上的散热片

　　MMC1封装背面，左边两条白色插槽为与主板连接的接口

　　MMC2：笔记本电脑的显卡一直落后于台式电脑，尽管个别显示芯片厂商开发出了略带3D效果的笔记本电脑专用显示芯片，但由于缺乏CPU的`支持，显示效果仍不尽人意。为此，Intel于1998年后期推出了增加AGP功能的笔记本电脑用CPU。这种CPU仍是模块化的，封装形式为MMC2。MMC2的结构与MMC1类似，只是MMC2与主板的接口为一片共计400脚的插针，不同于MMC1 共计280针的两根插槽。这种封装形式的CPU最大特点是增加了对AGP的支持，使得笔记本电脑的3D功能有了阶段性的飞跃。然而正是因为具备了这种功能，这种CPU的发热量相对教多，因此需要通过散热片、风扇等一整套散热装置并通过严格的散热设计才能够达到散热的要求。采用MMC2封装的CPU多见于一些注重性能的全内置笔记本电脑中。

　　MMC2封装正面，与MMC1类似，散热器下面分别为CPU和北桥笔记本的CPU变化快。

　　MMC2封装背面，左侧为与主板连接的插槽，共400针脚

　　Mini—cartridge：这是一种非常“短命”的封装形式，仅曾在Mobile Pentium II CPU部分型号中出现过。和MMC封装不同的是，它没有集成芯片组的北桥，外部则被金属外壳包围着，只露出了Mobile CPU的核心部分供厂商装散热器，背面与MMC2封装类似，有一片与主板连接的插针，针脚数为240。

　　Mini—cartridge封装CPU正面

　　Mini—cartridge封装CPU背面，左侧为于主板连接的插针笔记本的CPU变化快。

　　BGA（Ball Grid Array）：“球状网格阵列”

　　μPGA（Micro Pin Grid Array）：针状网格阵列

　　以往介绍笔记本CPU的文章里，BGA和μPGA往往被结合在一起讨论，这是因为μPGA的内部从实质上来说还是BGA。（μPGA形式的处理器可以说是结合BGA与SOCKET型处理器的优点而产生的）。只不过μPGA封装在BGA封装的基础上增加了一个转接板（interposer）。注意，此转接板不同于MMC封装中的电路板，它的作用是将BGA封装底部直接从CPU内核中引出的锡球脚转换成可以直接插入主板ZIF插座的针脚，从而就转换成了μPGA封装。通常，BGA封装的CPU被一次性焊接在主板上，不可升级。而μPGA封装的CPU由于采用了和台式机CPU类似的拔插方式，因此升级的潜力非常大。

　　说的笼统些，采用BGA—1或μPGA—1封装的CPU，具体是哪种区别在于其背面是锡球脚还是针脚。

　　BGA—1和μPGA—1（Micro—PGA—1）：从某种意义上来说，BGA—1和μPGA—1封装类型的Mobile CPU才是我们认识中的CPU，这两种封装让CPU又回到了单独芯片的封装方式。在这两种封装方式中，整个CPU的核心部分（Die）被直接焊在了基板上，从图中我们可以看出，CPU的核心部分位于基板的正中央。这种封装方式同样是技术进步的体现，代表着另一种封装技术的开始。相对于MMC封装方式的CPU而言，BGA—1和μPGA—1的巨大优势就是它的超薄特性，从图中可以看出，采用这两种封装方式的CPU体积非常的小，并且前者还可直接焊在主板上，因此可以满足许多超薄笔记本电脑的设计需求，对减小笔记本机身厚度起了很大的作用。尤其是从Mobile Pentium III开始，随着笔记本电脑的轻、薄之风盛行，这两种封装的CPU无疑提供了一个极好的解决方案。