披露笔记本电脑次世代节能工程图
- 来源:新潮电子
- 关键字:
- 发布时间:2010-01-27 10:40
12月12日。人们聚集于哥本哈根世界气候峰会会场的贝拉会展中心外，为地球守夜，因为新世纪的10年被科技家视为史上为热的10年。2009的这个冬季。长野的雪推迟了，暖冬重回上海，《2012》剧情所塑造的阴霾重回人们心中，如果我们说笔记本电脑也是造成环境恶化的原罪之一。似乎是难以置信的。可是全球数亿多台几十、上百W功耗的笔记本加在一起呢？按电热转换定律计算后。这一功耗可以烤干整条黄河。关于笔记本电脑能耗的话题不仅于此。在锂电池技术发展到极限、没有全新的电池出现前。节能也是延长笔记本续航时间的首要方式。如果人类充分利用各种节能方式。笔记本电脑的功耗会降至原有的10％。也许你不知道，下面列出的NB.ENoXX种设计方案，都是已经在实施的笔记本节能的机密工程。
利用太阳能
太阳能电池是很成熟的技术了，早已在宇航领域得到广泛应用，成本也很低。一块约60×120mm大小的单晶硅太阳能电池，能提供10V以上的电压和100mA左右的电流，价格却不到100元。因此我们可以将笔记本上面板中全部内嵌高效太阳能电池(加透明外壳保护)。尽管这样小面积的太阳能电池本身不足以为笔记本直接供电，但产生的涓涓细流能为笔记本锂电池进行不间断充电。尤其对于喜欢在户外写作的朋友而言，这种“太阳能笔记本”所能提供的电量就更加可观了。目前，市场上有一种能为笔记本电脑补充电能的“太阳能笔记本包”，也就是一种很好的尝试。可实现度，70％节能比例，10％实现年限，3—5年
重新设计散热装置
目前笔记本电脑电源的电能转换率约在80％～85％之间，而CPU、6PU等器件的转换率则在60％～80％之间，剩余的能源转化为热量白白浪费了。由于技术所限，转换率的提升目前也几乎达到瓶颈状态，而换一个角度思考，如果我们将CPU、GPU等发热大户的热量再利用，也不失为一个好主意。我们可以找到一种“热温差发电”材料，在受热后产生电能，利用这种材料制作CPU等关键器件散热装置，或者用“热泵”等特殊技术，可以将CPU发出的热量转化为电能，重新为电池充电。当然，这一技术目前也受限于新材料的开发，实现难度不小。
可实现度：70％节能比例：15％实现年限：10—15年
收集敲击键盘的能量
曾看过一篇报道说有人试验用“鼠力发电”，就是利用小白鼠喜欢不停跑动的特性，将其关在一个可以转动的笼子中带动一个微型发电机，很多小白鼠一起努力就可以发出可观的电能了。这也后发我们设法将敲击键盘的能量用某种方法转换为电能，从而不断为笔记本电池补充电量。用机械装置来达到这一目的可能比较复杂，但可以考虑用特殊的压电材料一代替现在键帽下面的复位弹簧，在其发生型变时能产生电流，这样对键盘本身的结构和敲击舒适度没有多大的影响。
可实现度：40％节能比例：5％实现年限：5～10年
加大CPU频率的调整范围
虽然笔记本电脑的CPU早已经采取了类似技术来节能，但我们认为幅度还不够大，文字输入时对CPU性能的需求很小，完全可以将CPU频率降低到100～200MHz左右，同时最好还能动态的选择关闭二级缓存，这样CPU耗电能降到一个很低的程度。普通文字输入等应用对显卡性能的要求也很低，因此可以用类似的方法对GPU性能加以控制，降低GPU及显存频率，甚至可以选择关闭其3D加速功能。
可实现度：80％节能比例：30％实现年限：1—3年
采用可自由控制背光的半透明TFT显示屏
其实这种显示器屏及背光控制技术在掌上电脑上早已应用，不知为何没有用在笔记本电脑上。现在笔记本电脑的背光亮度尽管可以在一定幅度内调整但幅度不够大，而且无法完全关掉背光。如果采用这种半透明TFT显示屏，由于能利用外界光源，即使完全关掉背光也能清晰显示，大幅度降低了笔记本的耗电量。日本精工公司就曾推出过一款很出名的小本本——SII“小天才”，它就是使用了无背光的LCD，在一块1300mAh的电池支持下，足以使用5h以上，足见关掉背光对笔记本节电的巨大影响。
可实现度：70％节能比例：20％实现年限：3，5年
增加自由关闭硬盘的控制
在SSD固态硬盘普及前，我们完全可以考虑给普通硬盘设计一个可以完全切断供电的开关，同时让本本BIOS支持从SD卡插槽后动。现在16G左右容量的高速SD卡价格仅两百元左右，我们完全可以在其之上安装操作系统及相关软件，满足日常办公使用的需求。在这种情况下，我们可以切断硬盘的供电，而选择从SD卡后动，大大降低笔记本的耗电量，实际上，笔者就曾利用一台支持从PC插槽后动的IBM560上进行过这样的试验，实践证明，这种方式可以非常有效地延长续航时间。
可实现度：100％节能比例：10％实现年限：1—3年
我们今天所讲述的，就是构建笔记本电脑设计的另一种思考方式，一切以节能为先。实际上，这些技术都是现实存在的，因为种种原因还未实现而已，不久的将来，它们也许就会在市场上出现……
……
利用太阳能
太阳能电池是很成熟的技术了，早已在宇航领域得到广泛应用，成本也很低。一块约60×120mm大小的单晶硅太阳能电池，能提供10V以上的电压和100mA左右的电流，价格却不到100元。因此我们可以将笔记本上面板中全部内嵌高效太阳能电池(加透明外壳保护)。尽管这样小面积的太阳能电池本身不足以为笔记本直接供电，但产生的涓涓细流能为笔记本锂电池进行不间断充电。尤其对于喜欢在户外写作的朋友而言，这种“太阳能笔记本”所能提供的电量就更加可观了。目前，市场上有一种能为笔记本电脑补充电能的“太阳能笔记本包”，也就是一种很好的尝试。可实现度，70％节能比例，10％实现年限，3—5年
重新设计散热装置
目前笔记本电脑电源的电能转换率约在80％～85％之间，而CPU、6PU等器件的转换率则在60％～80％之间，剩余的能源转化为热量白白浪费了。由于技术所限，转换率的提升目前也几乎达到瓶颈状态，而换一个角度思考，如果我们将CPU、GPU等发热大户的热量再利用，也不失为一个好主意。我们可以找到一种“热温差发电”材料，在受热后产生电能，利用这种材料制作CPU等关键器件散热装置，或者用“热泵”等特殊技术，可以将CPU发出的热量转化为电能，重新为电池充电。当然，这一技术目前也受限于新材料的开发，实现难度不小。
可实现度：70％节能比例：15％实现年限：10—15年
收集敲击键盘的能量
曾看过一篇报道说有人试验用“鼠力发电”，就是利用小白鼠喜欢不停跑动的特性，将其关在一个可以转动的笼子中带动一个微型发电机，很多小白鼠一起努力就可以发出可观的电能了。这也后发我们设法将敲击键盘的能量用某种方法转换为电能，从而不断为笔记本电池补充电量。用机械装置来达到这一目的可能比较复杂，但可以考虑用特殊的压电材料一代替现在键帽下面的复位弹簧，在其发生型变时能产生电流，这样对键盘本身的结构和敲击舒适度没有多大的影响。
可实现度：40％节能比例：5％实现年限：5～10年
加大CPU频率的调整范围
虽然笔记本电脑的CPU早已经采取了类似技术来节能，但我们认为幅度还不够大，文字输入时对CPU性能的需求很小，完全可以将CPU频率降低到100～200MHz左右，同时最好还能动态的选择关闭二级缓存，这样CPU耗电能降到一个很低的程度。普通文字输入等应用对显卡性能的要求也很低，因此可以用类似的方法对GPU性能加以控制，降低GPU及显存频率，甚至可以选择关闭其3D加速功能。
可实现度：80％节能比例：30％实现年限：1—3年
采用可自由控制背光的半透明TFT显示屏
其实这种显示器屏及背光控制技术在掌上电脑上早已应用，不知为何没有用在笔记本电脑上。现在笔记本电脑的背光亮度尽管可以在一定幅度内调整但幅度不够大，而且无法完全关掉背光。如果采用这种半透明TFT显示屏，由于能利用外界光源，即使完全关掉背光也能清晰显示，大幅度降低了笔记本的耗电量。日本精工公司就曾推出过一款很出名的小本本——SII“小天才”，它就是使用了无背光的LCD，在一块1300mAh的电池支持下，足以使用5h以上，足见关掉背光对笔记本节电的巨大影响。
可实现度：70％节能比例：20％实现年限：3，5年
增加自由关闭硬盘的控制
在SSD固态硬盘普及前，我们完全可以考虑给普通硬盘设计一个可以完全切断供电的开关，同时让本本BIOS支持从SD卡插槽后动。现在16G左右容量的高速SD卡价格仅两百元左右，我们完全可以在其之上安装操作系统及相关软件，满足日常办公使用的需求。在这种情况下，我们可以切断硬盘的供电，而选择从SD卡后动，大大降低笔记本的耗电量，实际上，笔者就曾利用一台支持从PC插槽后动的IBM560上进行过这样的试验，实践证明，这种方式可以非常有效地延长续航时间。
可实现度：100％节能比例：10％实现年限：1—3年
我们今天所讲述的，就是构建笔记本电脑设计的另一种思考方式，一切以节能为先。实际上，这些技术都是现实存在的，因为种种原因还未实现而已，不久的将来，它们也许就会在市场上出现……
关注读览天下微信，
100万篇深度好文，
等你来看……