【原创】ThinkPad新极致—X220深度剖析上篇：来源与历史，外观和内在(完成）

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本文分为上，下两篇：
上篇：来源与历史，外观和内在：http://www.ibmnb.com/thread-1086646-1-1.html
下篇：性能与功能，优点和缺点：http://www.ibmnb.com/thread-1088410-1-1.html

2011年三月份开始，联想旗下的ThinkPad新机型的发布浪潮一浪高过一浪；
笔者此前写了ThinkPad新旗舰W520完全评测（上中下三篇已经发出，续篇预计下周发出），ThinkPad新精锐—E220s/E420s预（先虚）评两文；
现在，终于开始把目标投射到X220上面了。



ThinkPad X220是今年ThinkPad首批发布上市的机型之一，时至今日，专门网论坛中已经有对X220的不少好文章好评测，相信看过的各位对X220已经有一定程度上的了解和认识；所以，作为补充和完善，笔者尝试从更深的层次和不同的角度来探讨X220。

X极致的来源：
ThinkPad X系列的“X”一字，来自于eXtreme一词中的X，表示X系列的首要目标是极致便携。



不过请各位请注意：按照历史和现状，ThinkPad X系列并不是一味追求极端的便携，而是在保证有高性能多功能高品质的情形下尽量做到更为便携；
假如换成一个数学化的公式，就是X =（性能+功能+质量+便携）* 极致----简而言之就是：X是一个尽可能做到极致综合水准的便携机型。

[ Edited by  song_1118 on 2011-5-29 12:16 ]

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X极致的历史：
X系列的起源可以上溯到上个世纪：1996年的ThinkPad 560
ThinkPad 560开创了当时超便携式电脑的新典范：机身超薄只有1.2英寸厚，重量只有1.9Kg，率先将光驱和软驱全部从笔记本上移除。
三年之后的1999年----将560进一步发扬光大的ThinkPad 570出现:  



ThinkPad 570首创的“Ultrabase”（超级基座-俗称“底座”）概念，将笔记本“超级便携”理念发展到一个新阶段。Ultrabase允许用户在保持整机不变的情况下，添加各种外围设备来提升或者扩展笔记本计算机的性能，包括软驱、光盘驱动器、第二颗硬盘、ZIP驱动器、第二块电池等。ThinkPad 570在移动时能脱离底座而保持极度的轻便，而通过扩展坞又瞬间完成大量外围设备的接驳。

到了2000年，ThinkPad X系列的首个型号正式出现----X20：


X20同样是一轴存储设备的设计，采用了12.1吋屏幕，相比570进一步便携，同样拥有Ultrabase，支持多种存储设备；而且还支持连接同代的DOCK（坞站—俗称“扩展坞”），可以和当时的T，A等系列共用多种扩展设备和扩展方式。（这对于降低企业总体拥有成本和提高整体IT设备管理效率有不小的作用）。

[ Edited by  song_1118 on 2011-5-26 21:44 ]

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X20历经21，22，23，24五代，之后开始产生分支：
2002年开始的X30到X31，X32为一分支：此分支基本上还是继承X2的思想前进。



而2004年开始的X40，到X41,X41t为另一分支：此分支在X2的基础上，继续朝便携方向做出了更多的努力---在保持同样的12吋屏幕和优秀经典的全尺寸键盘的情形下，将体积和重量进一步减小，造型非常美观精致；
而且功能上进一步强化：出现了以“t”为尾缀的X41t---ThinkPad开始出现了现代意义上的Tablet PC：



不过，X4这一分支，为了更为便携，也付出了不少代价-----使用了当时非主流的/特别的1.8吋硬盘，只有一条可插拔的内存插槽；从而在存储方面的重要指数（性能，容能以及通用性）偏低，最终影响到了整机性能。
而且，X4开始不再支持使用同代T4/R5使用的DOCK II，为了弥补这一缺失，不得不采用了专用的X4 DOCK。


到了2006年X60面世，终于将上文所说的分支合二为一---采用的对策是同一型号之下分为三个小型号：X60，X60s，X60t来分别接替X32，X41，X41t。


接下来就是升级到965芯片组的X61/X61s/X61t，外观机体构架和上一代基本无异。
X60和X61两代均只有Ultrabase而没有专用DOCK，也不支持使用同代的T6/R6等使用的DOCK。

[ Edited by  song_1118 on 2011-5-26 21:44 ]

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进入2008年，X系列又产生了新的变化：
第一个变化是开始全面宽屏化使用12.1吋16:10的屏幕—同时编号升为三位数：X200，X200s（X200si）,X200t



第二个变化是新出现一个使用13.3吋宽屏且拥有光驱位的X300，此型号面世之时非常惊艳，其造型，性能和功能以及舒适度上的综合成绩，获得了许多用户的称道。也许是由于可以内置光驱的缘故，X300没有专用的Ultrabase，也不支持DOCK。



一年之后是旧瓶装新酒的X201/X201s/X201t以及X301；
X200，X201两代都拥有Ultrabase，依然和X6一样不支持DOCK。

另外，此时，有一个使用11.6吋宽屏的型号出现在ThinkPad官方X系列的名单中----X100e：


X100e是X系列中首个采用AMD处理器的型号，外观上键盘布局从传统的七排改成新型的六排，而且外壳除了黑色之外，还有红色白色可选------用CCTV经典的话来说，就是为X系列添加了一道“亮丽的风景线”。

[ Edited by  song_1118 on 2011-5-23 10:06 ]

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时间的指针指向现在：
2011年2月，X100e接班人X120e单色上阵（只有黑色版本，没有了红色版和白色版）；
2011年3月，ThinkPad新的一代极致机型X220上市；
2011年5月，官方发布X1，成为X系列中的第三个非传统七排键盘的官方X成员！

  
至此，整合从1996到2011这十五年来，ThinkPad X系列的前世今生的进化历程如下：



十年以来，在高能多功和便携上做出极致努力的X系列永无止境！ 　　
由此上溯到一千九百九十六年，从那时起，为了反对笔记本笨重，争取多功能扩展性和用户自由移动，在高品质高舒适度历次探索中努力的560/570永志不忘！”

[ Edited by  song_1118 on 2011-5-29 09:00 ]

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新极致的外观—X220外观简介：

外观是给人的第一印象，其重要性是不可避免的，也是首当其冲的。
前面已经说过，专门网论坛中已经有对X220的不少好文章好评测，笔者在此时就不多言，配合图片快速简介一下
X220上盖（俗称A面）和正面：A面右边是ThinkPad标识，左边是Lenvov标识；正面除了靠近右边的开启上盖使用的缺口一无所有。


X220右则：从左至右依次是读卡器，带关机供电功能的**USB2.0端口，RJ45有线网卡端口，3.5音频输入输出复合端口，硬盘仓盖，安全锁孔。


X220左侧：从左至右依次是散热排风口，蓝色USB3.0端口，VGA视频输出端口，Display Port视频音频输出端口，USB2.0端口，无线硬件开关，54 ExpressCard插槽。


X220后面：从左至右依次是电池，外部电源接口，散热排风口。


[ Edited by  song_1118 on 2011-5-24 13:44 ]

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X220屏幕（俗称B面）和键盘（俗称C面）
12.5” 16:9的屏幕，上方是号称720p的摄像头，屏幕下方有阵列麦克风；
键盘终于采用从T400s开始的Esc/Delete增大版键盘。
：



X220触摸板：采用了点阵UV Dot印刷处理，同时使用了无按钮的设计。



X220底部（俗称D面）：
中央是内存插槽盖，内存槽盖和X220底部右上角可见多处进风通道；
至于左下角和右下角的长条型斜孔，则是排风通道；
前方左右两个对称的椭圆长条型栅格，则是X220立体声系统两个声道的喇叭。



X220电池和内存槽：
此台X220配置的6芯电池，注明29+；取下电池可以看见电池仓中的用来支持WWAN卡的SIM卡插槽。
X220的两个内存插槽都在底部，非常方便安装拆卸。



X220的硬盘仓：X220使用的是2.5吋7mm的硬盘，只要松开一颗螺丝即可拆装。


[ Edited by  song_1118 on 2011-5-24 13:45 ]

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新极致的内在---X220拆解步骤：


准备工具，关机，拔掉外接电源；
拆卸电池，拆卸内存，拆卸硬盘；
以上步骤很简单，就不多说。

在X220底部拆卸下图红色圆圈中的螺丝：




然后就可以拆卸下键盘：




拆掉键盘的X220 C面，看起来很简洁：


[ Edited by  song_1118 on 2011-5-24 14:16 ]

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然后开始拆卸C面的掌托，先将下图标注的底部五颗螺丝拆下：


然后将掌托和主板相连接的数据线松开：


最后将掌托两边使用暗力朝内面按压，使掌托卡在D壳里面的暗扣松开，即可朝上方拿起掌托，再朝自己的方向轻轻推动，就可以取下掌托：


[ Edited by  song_1118 on 2011-5-28 07:37 ]

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拆下掌托之后，C面左下角如下图：就一54 ExpressCard插槽，这个现在不需要，也不能拆除。


C面右下角如下：
连接了黑色和灰色天线的是miniPCIE无线半高卡；
红色和蓝色天线汇聚之处是一个空置的miniPCIE全高卡插槽；
**圆形是主板后备电池（BIOS/COMS电池）；
主板后备电池下防的长条型物体就是蓝牙卡；




拔开主板备份电池连接主板的插头，取下主板备份电池；
取下无线网卡上的天线，松开一个螺丝即可开始拔出无线网卡；
蓝牙子卡也只需要松开一个螺丝即可扒下：


[ Edited by  song_1118 on 2011-5-24 15:05 ]

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拆除键盘基座（俗称C壳）：
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先在底部拆掉下图标注的一颗螺丝：


然后把镶嵌在键盘基座上的天线取出，拆掉C面下图标注的两颗螺丝：



接着取下右方屏幕和主板的排线：



最后将键盘基座两侧使用暗力朝内面按压，使其卡在D壳里面的暗扣松开，即可朝上方拿起键盘基座，再朝自己的方向轻轻拉动，就可以轻松取下键盘基座：


[ Edited by  song_1118 on 2011-5-24 15:08 ]

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把上盖屏幕部分从D壳基座上拆卸下来：
先拆下如下图标注的X220底部和后部的四颗螺丝：




然后取下左边屏幕连接主板的排线：



即可轻松取出整个上盖屏幕部分（注意图中右边的红色灰色两根天线，需要在取出上盖之前把它们从D壳右边的镶嵌槽中取出来）：



然后拆下X220的立体声喇叭系统，这个很简单，拔掉喇叭和主板的连接线，松掉一个螺丝即可取出：


[ Edited by  song_1118 on 2011-5-26 21:46 ]

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至此，可以开始进行分离主板和D壳的步骤。

将如下图标注的五颗螺丝拆下：
最上方是固定外部电源插座的螺丝；
最左方两颗螺丝在ExpressCard插槽里面，需要将螺丝刀透过ExpressCard插槽的栅格孔洞来操作；
剩余的三颗螺丝就是直接将主板固定在D壳上的，很容易拆卸。



接下来拆卸VGA视频输出端的两颗螺丝：




最后按照官方的说明，将无线硬件开关放置到开启位置，然后将主板右端（有线网卡端口一端）稍微朝上弯曲，其主板右端脱离D壳；
然后就可以将整个主板朝右方拉出而取出来：



去掉风扇之后的主板正面图（键盘安装位置所在一面）：




去掉风扇的主板背面图（CPU所在一面）：




X220拆机之后各部件的全家福照片：
（屏幕上盖部分没有拆---这个留待将来给X220升级到1600X900的IPS屏幕再来拆吧！ ）


[ Edited by  song_1118 on 2011-5-26 21:47 ]

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新极致的内在--X220内部细节

X220主板正面图：



红色方框是CPU背面
黄---色方框是键盘防液体溅泼的出水通道，一个在CPU左下角，一个在右端读卡器左上方；
四个蓝色方框都是排线接口，用来连接屏幕上盖连接主板的两根排线和键盘排线以及掌托排线；
四个绿色方框，分别是SATA硬盘接口，全高miniPCIE卡（WWAN卡或mSATA设备使用），半高miniPCIE卡（WiFi卡使用），以及安装蓝牙子卡的接口（在Wifi和蓝牙右侧，还有读卡器，千兆网卡和音频接口）。
三个白色方框，分别是54 54 ExpressCard接口，立体声音箱接口和主板后备电池接口。


X220主板背面图：


两个红色方框，上面是CPU的正面，GBA封装，无法直接更换；下面是PCH（Platform Controller Hub )即传统上的南桥芯片。
两个黄--色框是两个内存插槽；
三个绿色方框，从左至右分别是主板外部电源插孔连接接口，风扇电源接口，扩展接口（用来连接底座或扩展坞）；
两个蓝色方框为电池连接接口和SIM插槽。

从上两图可见，X220主板分为两大部分---面积最大的主体部分，包含CPU/GPU，南桥，内存，硬盘（包含可安装mSATA硬盘的mniPCIE接口），图像输出，USB3.0等带宽要求高的重要部件；
然后将WiFi，蓝牙，读卡器以及音频接口这些相对带宽要求较低的部件，放到了一个从主体延长出去的边缘部分。
这个主板布局，简洁清晰，无论是对各部件带宽的考量，对各个端口接口的安排，以及对主板整体安全强度的加强，基本上非常合理。
不过，这里面有一个问题：千兆网卡接口被放置到了上文所说的低带宽部位------理论上这个千兆网卡的带宽是要求比较高的，其带宽在实际应用上还高于USB3.0------- 对于这个问题下文将详细分析。

主板正面的CPU背部特写：



CPU背面部分的原件的看起来还是很养眼的；
周围是CPU基座架，用来起到保护CPU和主板之间的BGA封装的作用，同时上面还有锁定散热风扇螺丝的四个孔位。


X220的D壳：



上面清晰的表明了D壳的供应商是富士康，同时还有生产时间和批次，以及AQC的检验章。

[ Edited by  song_1118 on 2011-5-25 11:28 ]

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新极致的内在--X220内部细节
X220的散热系统：


X220散热系统使用的风扇来自于台达电子，上面标注的参数DC05V 0.30A，表明其功率为1.5W；


风扇的叶片设计：


风扇的散热铜片：


散热铜片靠近散热口边缘部分上面附有一层海绵----这个主要起防震和固定缓冲的作用。

散热系统由风扇和两根铜热管，散热铜片以及固定连接附件组成:



两根热管一端通过固定连接附件被四颗带有弹簧的螺丝紧密的锁定，以保证CPU核心和其之间良好的热传导效果。
经过南桥上方时，通过一个简单的铜片连接顺便带走南桥芯片的热量；
最后热管汇聚在X220两个散热口的散热铜片上，通过风扇从机身底部吸入外部空气产生的强气流将热量从散热铜片排出

[ Edited by  song_1118 on 2011-5-25 15:43 ]

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新极致的内在--X220内部细节
接口插槽部件

X220主板上连接屏线的接口：


此接口使用了Aces（宏致电子）的产品，宏致电子是一家台资公司，专业生产电脑、通讯等产品使用的高精密连接器；


连接掌托的数据线接口：



使用了P-TWO（禾昌公司）的产品；P-TWO同样是一家专业的连接器台资生产商；


X220的miniPCIE插槽：



使用的是Tyco Electronics（泰科电子），泰科电子是世界上最大的无源电子元件供应商。


SIM卡槽：



SIM卡槽是来自SUYIN（实盈）的产品，同样是台资，1981年成立，主要生产笔记本连接器及光电产品，是全球排名前三位的连接器生产企业。
另外。X220两个USB2.0端口也是SUYIN的产品。

[ Edited by  song_1118 on 2011-5-25 15:48 ]

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新极致的内在--X220内部细节

X220主板千兆网卡端口：



来自tconn（泰康精密），同样是一家台资公司，主要生产SATA，RJ45，miniPCI，笔记本电池接口。


X220唯一的一个蓝色USB3.0端口，同样是tconn的：



X220主板正反两面都使用了黑色绝缘胶纸，这样做可以起到不错的绝缘（静电和防水）防护作用，外观上看起来也比较整洁；
揭开黑色绝缘胶纸的一角，可以看到USB3.0使用的第三方芯片组：：



上图标注D720200AF1/1104KU608/JAPAN的芯片，就是瑞萨科技（Renesas Technology ）的USB3.0芯片。

[ Edited by  song_1118 on 2011-5-25 21:50 ]

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新极致的内在--X220内部细节

X220主板CPU附近的细节：


上图中这个volterra（沃尔泰拉）半导体出品的VT1316MAF，以前没有见过，应该是新出的型号；
看编号应该和VT1317SF类似，应该是负责CPU供电的组成部分。



上图中央BU77700KVT是ROHM( 罗姆) 半导体出品的模拟到数字转换器（ADC），下方是一个比较常见的芯片BD41760KVT；

终于将主板背面CPU周围的绝缘贴纸全部揭开：



继续将主板背面内存周围的绝缘胶纸揭开：



上图使用橙色方框标注的三个铜片触点开关，主板分别标注SW2，SW3，SW4。其作用应该是用来确定主板是否安装到位和D壳组成良好EMC/EMI功能。

由于目前没有X220主板的电路图，凭现有的资料和个人能力及水准，对X220主板的分析无法进一步深入进行。
不过，从以上所言部分，也可以看出X220的主板在整体规划，设计和用料上，还是有不错的水准。

[ Edited by  song_1118 on 2011-5-26 21:48 ]

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新极致的内在--X220内部细节

关于RJ45网卡端口位置的问题：
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不过，X220在RJ45网卡端口的布局上，我个人认为对于最终用户来说，并不是一个好的安排。
参看上文X220右侧外观，就会发现RJ45 网卡端口已经在掌托下方；
这个位置，如果用户在连接网线的时候，除非是使用特别的柔软的网线，否则网线的走线无论怎么样放置，都会对放置在X220右侧使用的外置鼠标的活动空间造成很大的干扰。

细心的读者可以能从上文的X220拆解图中看到X220在D壳的右上角-----安全锁孔模块和硬盘仓之间-----有着一块不小的闲置空间，似乎足够用来放置RJ45 网卡端口：



上图橙色圆圈中，黑色的塑料块是电池仓的一个电池锁定装置，其高度（或者说厚度）并不很大，其上方空间完全是空的----如果在其上面放置RJ45网卡端口，看起来似乎可行；
也许还有一种选择：电池锁定装置开始到电池仓，其和硬盘仓之间，有一个长条形的空间，似乎也可以有足够空间，如下图蓝色长条形所示：


这个长条形的空间，在X220/X220i上面是基本闲置的，只用来放置屏幕右端连接主板的数据排线（或者加上几根天线---为什么说“或者”，下篇会说明）。
但是，此区域到了X220t或X220it上面会用来放置手写笔。所以，这个区域外壳右侧部分不能用来放置RJ45网卡端口。所以这个可能性不存在了。
在上图中，橙色方框是电池锁定开关，绿色区域是安全锁孔模块占据，白色方框是屏轴所在。
如果将RJ45端口放置到电池锁定开关上方，如下图所示：



那么为了保证足够的横向空间（纵向空间是指RJ45端口的高度—以目前来看，就算下方存在电池锁定开关，依然还是足够的），就必须将安全锁孔模块往屏轴方向移动----而最好的设计是将安全锁孔装置和屏轴放置位置溶为一体----最好是将安全锁孔模块设计增大，扩大到占据整个原来屏轴放置空间，并且在这个模块上提供一个位置一放下屏轴：这样的话，既可以把原来安全锁孔模块占据的空间和屏轴放置空间溶为一体，从而减少整体占用空间，又可以使得安全锁孔模块更为牢固可靠。
综上所述，我的新的设计如下：



这个新设计，将原安全锁孔模块移动到屏轴位置，留下足够的空间将RJ45网卡端口移过来，同时还保证X220t/X220it可以放下手写笔（蓝色圆圈位置）；
至于端口和主板之间的线缆问题这个倒不用担忧：和右端屏幕排线同样方式处理即可，放置手写笔附近的空间足够容纳。
最后，原RJ45网卡端口位置，可以安排一个USB2.0端口，进一步的话可以将X220左侧的USB2.0端口改为eSATA/USB2.0符合端口-----毕竟，以目前X220的设计来说，多一个USB2.0和eSATA来说，是很不错的锦上添花。

[ Edited by  song_1118 on 2011-5-26 22:15 ]

superbillgates

沙发？广告位热招~~~

针头

顶~~~~~~~~~

风中之烛

杀花。。。

风中之烛

没有了。：。

ycren

下水道插入，版主太强大了，

嘿嘿，下水道广告位招租

2ivan

谢谢分享，写得比拍得好些

2ivan

晕，我看完才回复的

snt

就等高分的IPS屏了。。。还有，能不能出个布红蓝线的示意图？我的机机里没有这2个。很烦，正在纠结是等intel mSata 40G加express 3G还是直接WWAN加天线。。

hnaulijie

song大V5  仔细看完手脚慢了

mikejason

期待宋版的大作 ！

migee

强帖留名~