笔记本电脑的自主研发的过程Word文件下载.doc
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当然,也有不少国内厂商,在散热设计方面,有一定的成果。
图1夏新V3项目研发团队结构图
夏新V3项目组包括了32位工程师。
其中,结构组的任务包括了结构设计、散热设计和ID设计。
图2结构设计流程
结构设计
图3散热点分析
这是夏新的工程师在解决V3散热问题时,对CPU、显卡、硬盘、光驱等主要的散热点进行温度监控。
图4主板调试过程
这是顶星工程师在进行笔记本主板的调试。
调试与主板电路设计是相互串联的过程,一般是电路设计、调试、发现问题、再电路设计、再调试……
研发一台笔记本电脑,最先考虑的就是结构问题。
一般来说,结构设计主要包括整机布局设计、ID设计、零件图设计、散热设计验证、开模、试模、试产验证等一系列过程。
从广义来看,结构设计范围非常广泛,它包括了ID设计、散热设计等。
(见图2)
结构设计中,最核心的就是整合能力。
由于笔记本电脑非常小,它需要把主板、显示系统、硬盘、内存、光驱和接口等各个部件高度整合在一起。
在高度整合的同时,还要注意散热问题的解决,这个过程不太好控制。
此外,硬盘、内存、CPU等部分,造成了内部结构的多样性,也带来了散热、电路干扰、安装的方便性等多种问题,这些问题都需要解决。
对于内地厂商而言,结构设计是一个复杂的问题。
而为了解决这个问题,有些国内厂商则采用了联合其他核心技术厂商的策略。
例如夏新在进行设计时,就同处理器供应商全美达、主板芯片组供应商Uli、图形芯片供应商Ati和BIOS软件系统供应商Phoenix达成了战略伙伴合作。
全美达、ATi、Uli都或多或少地给夏新提供了在结构设计方面的解决方案,从而帮助夏新解决关于散热、抗干扰等综合问题。
(见图3)
相对来说,ID设计是比较容易的一件事,但它也包括了比较复杂的过程。
下面,我们来看看夏新在ID设计方面的思路。
夏新在研发V3时,其TouchPad(鼠标板)的设计使用了SLOX的方案,并且采用了银、黑多种外观组合,应对多样化需求。
整个过程,经历了多次筛选和改进,从十多个方案中选出了最佳设计方案。
不过,毕竟国内厂商的研发历程尚短,而为了快速跟上当前国际品牌的研发水平,在ID设计方面,有国内厂商则采取了适当模仿某些国际品牌产品外形的做法。
虽然,模仿不是原始的创新,但它却是一种借鉴的好办法。
电路设计
电路设计主要包括电路原理图设计、PCB板布线设计及调试、在原理图设计阶段对电源子系统、KBC及外设子系统进行了全新设计、在每个阶段对原理图及PCBlayout设计进行多方联合评审、与主板相关的BIOS设计、中期主板测试和调试、后期制造改良设计等多个程序。
笔记本电脑研发最核心的部分,就是电路设计。
如果说,结构设计是尽量保持笔记本电脑体积小,以及保持稳定性和好看的外观,那电路设计的任务则是让一台笔记本电脑能够正常启动,并保持长期而稳定的运行。
可见,电路设计是最根本的步骤,它也是区别研发等级的主要标志。
电路设计有很多细节问题,例如当有了电路原理图后,在PCB板上,如何解决布线时的金属线路、电感、电容元件的抗干扰能力,外设子功能电路的位置问题等。
在这些方面,顶星科技由于本身就是台式机主板、显卡研发、生产企业,所以有较好的技术基础。
对于顶星这样的主板厂商,关键是要解决好上一步的整体结构设计问题,也就是把主板、CPU、显卡、硬盘等部分组合在一起的整合能力。
而对于夏新这样没有主板生产背景的厂商而言,电路设计的难度就比较大了。
不过,在借助夏新手机的研发经验,夏新在全美达的帮助下,实现了主板主体电路的设计,而在Ati的帮助下,夏新又解决了显示电路的设计。
特别是在夏新笔记本后期的调试阶段,全美达甚至从美国调派专业工程师常驻夏新的开发室,帮助夏新完成调试过程。
实现了结构设计和电路设计后,接下来就是软件设计了。
软件设计包括具体BIOS程序编制(这部分同电路设计密切相关,其中又包括启动程序、接口中断值设置、主板跳线等设计)、驱动程序设计、散热监控程序、节电管理和系统信息显示功能、开发完成电池充放电控制算法等多个过程。
夏新则在Phoenix的支持下,较好地完成了以上过程的设计。
而顶星则凭借自身的主板设计经验,解决了以上问题。
后期的测试过程,主要包括功能测试、兼容性测试、可靠性测试、性能测试、WHQL和CCC认证测试等程序。
在此,我们就不作详细介绍了。
应该说,整个笔记本电脑的研发设计过程是复杂而长期的。
例如,夏新在研发V3笔记本电脑时,动用了32个人,历时17个月,经历了5次试生产,最后才正式验证通过。
而顶星在开发第一款笔记本电脑时,也经过15个月的努力。
(E2)
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研发与制造的相对论
在本专题中,我们把研发、制造经常放在一起讨论。
其实,研发、制造是完全不同的两个过程。
研发指一系列的电路、结构、散热、功能等设计过程,其外部分表现形式主要体现为一系列的主板电路图、结构分析图、空间散热分布图、接口功能描述、BIOS程序等软性数据。
在研发过程中,并不涉及直接的产品制造。
制造则指芯片、电阻、电容的贴片、插槽的安装、组装、设计、检测等系列完整过程。
在制造过程中,只要根据研发时提供的设计图、参数表,就可以制造出相应规格的笔记本电脑。
这也就意味着,就算自己不从事笔记本电脑的自主研发,也可以完全制造出笔记本电脑。
由此可见,研发和制造是完全不同的两个过程,它们可以拆分成两个独立的部分。
现在,IBM、HP、东芝等各大国际笔记本电脑厂商,为了节约成本,就采用了研发、制造分离的模式。
其中,品牌厂商掌握着笔记本电脑的技术研发部分,自己设计出具有特色的笔记本产品,然后,把设计结果交给OEM代工厂商,让他们进行代工制造。
另外一方面,研发和制造其实又是紧密联合的两个过程。
例如,在研发过程中,工程师需要不断地制造出工程样机,从而进行测试,这个过程,就包括了制造部分。
如果没有自己的制造工厂,那在研发笔记本电脑时,就需要不断地到制造工厂去做工程样机,然后再进行测试。
在研发过程中,可能还需要将工程样机往返研发基地和别人的制造工厂多次。
在这个过程中,可能就会耽搁很多时间。
IBM、HP、东芝等国际大厂们虽然经常把笔记本电脑拿给OEM厂商代工制造,但这只是从整体成本考虑的。
最开始时,它们一般都自己进行制造,它们都有自己的制造工厂。
一般来说,最新的笔记本产品,都是在自己的制造工厂中进行的,而前期的笔记本可能出现的技术问题,主要在自己的制造工厂中解决完成。
而后期的大批量生产,则交由OEM代工厂制造。
(文/图草上飞)
研发、制造关系示意图
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