笔记本电脑的自主研发的过程.docx

笔记本电脑的自主研发的过程
从整体上看，研发过程包括ID 设计(外形设计)、结构设计、散热设计、电路设计、软件设计、产品调试、产品测试等几大部分。在这一过程中，最复杂和最关键的就是电路设计、结构设计和散热设计，这是一般的厂商所不能实现的，这也是我们常说的主板级研发设计。而ID设计和散热设计，由于同结构设计密切相关，所以在人员组织上，一般把这三者合并在一起。当然，在研发流程上，不同的厂商，在具体流程上会有所不同，但主体就是以上过程。（见图1）

　　目前，有些内地厂商在不能进行主板级研发的基础上，及OEM代工厂商一起实行了参及式设计。其中参及的主要方式就是OEM代工进行电路设计、结构设计和散热设计等主要的主板级设计，而国内厂商则进行ID设计，或者加入部分其他特色功能设计。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。调试及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Touch Pad (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PCB layout设计进行多方联合评审、及主板相关的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)

　　相关链接

　　研发及制造的相对论

　　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
第 4 页