Ultrabook薄化设计关键 小型化储存媒体的选用趋势

不同大型储存媒体型态，其料件的尺寸差异极大。anandtech

Small Form Factor(简称SFF)的设计方案，在目前的开发市场，已经成为主流趋势，一方面SFF设计可让产品更具移动应用价值，而元件、界面本身的小型化发展，也可以让设计方案更可大幅突破产品构型的物理限制，获得更高的机构设计弹性，尤其是目前最热门的Ultrabook设计方案，就能找到许多SFF的设计重点...

Intel提出的超轻薄笔记本电脑Ultrabook，将笔记本电脑的设计方案一口气大幅压缩，虽然垂直向的的构型设计方案的瓶颈在于机构强度、材料的硬度改善，因此第一波 Ultrabook的外壳大多采大量金属材质来强化整体设计强度，除影响内部可用空间甚巨，连带的在机壳材料但薄化设计前提，以往常用的标准零组件也都遭遇必须薄化的因应设计，但薄化工程并非一蹴可几，成本与料件的来源与弹性成为新的设计困扰。

尤其是首波上市量产的Ultrabook，由于机壳成本过高，加上重要连接器、高密度载板、大型储存装置都必须面临薄形化，才能达到设计要求，导致整体成本一下子较常规笔记本电脑飙高3成以上，即便Ultrabook搭配新芯片方案可以达到电池更高的续航能力、两秒待机唤醒等系统的大幅改善，但实际上愿意为这些强化功能而花更多钱的用户却不太多，显见第二代的Ultrabook若要能积极抢市，首要必须克服薄化设计导致的成本递增问题。

首波Ultrabook成本偏高 维持薄化、降低成本成首要之务

即便首波Ultrabook遭遇成本困境问题是可预见的状况，但实际上Intel着手Ultrabook规格制定时，同时积极透过基金诱因积极提高第二代产品的效能、价格竞争力！目前针对机壳材料/制程、面板组装、存储器和锂电池技术建立多项研发改善专案，协助Ultrabook相关业者以更低的设计成本，实践Ultrabook更高的产品表现。

目前较具体的设计专案包括机壳制程、材料科技、薄型面板组装、薄型镜头模块、影像信号传输界面(Embedded DisplayPort，eDP)功能升级与锂电池正负极材料等专案，而相关的研发成果将可在第二波Ultrabook产品上相继落实，达到成本优化的设计目标。

除了机构、料件的高度薄化整合外，Ultrabook为达到快速开机、待机快速唤醒的设计目标，第一代产品几乎全免采行SSD(Solid State Disk)取代2.5寸常规笔记本电脑使用的硬盘设计，一方面就SSD模块高度仅常规硬盘的1/4，若连功能模块载板都整个拿掉，采取料件直接组立于系统载板的设计方案，几乎还可以达到完全不计入硬盘机构设计的优势。

SSD固态硬盘为Ultrabook效能提升关键

但第一代的Ultrabook在机构成本吃亏，又在大量储存媒体这种关键零组件拉高料件成本，也让Ultrabook因价格居高不下，让市场显得较难推展，即便是第二代Ultrabook已能在机构材料透过新颖的科技复合材料、薄化连接器、新一代的内部视讯界面、更具能源使用效率的电池系统等新技术，强化产品的成本结构优势，但最终无法避免的大型储存媒体的设计需求，即成了新一代Ultrabook必须面对的成本瓶颈。

以Ultrabook产品来说，其市场销售代理必要的可调整存储设备大小的需求仍在，因此可达到极致薄化的SSD相关料件直接与系统载板整合的方案，会面临代理销售的直接冲击，造成产品在市场代理的关键规格失去弹性，同时，采行高度整合的设计也会让产品的RMA技术难度与成本骤增。

而以目前常规笔记本电脑使用的SATA标准界面，由于连接器尺寸在Ultrabook内部机构来说依旧显得偏高，因此，主流的Ultrabook产品大多都朝向改采mSATA的设计方案，至于载板尺寸设计，则朝采取延续mini PCIe的构型与连接器，来制作SSD功能载板，而模块化的功能载板亦能随时因应市场代理需求，快速透过变更模块达到满足用户的存储容量高度定制化的要求。

善用mSATA SSD功能模块 满足产品规格更动弹性

而以mini PCIe构型搭配30x50mm的标准载板尺寸，连同SSD控制芯片、Flash Memory存储器模块，一般也只要120g的重量，而载板的高度在Ultrabook的整体内部机构空间应用上，几乎可以达到完全忽略不计，等于是可以达到兼具机构薄化与常规硬盘的升级弹性，甚至目前mSATA已经几乎成为薄化笔记本电脑的SSD模块界面主流，相关第三方元件供应商也有推出兼容功能模块，也让未来产品的功能升级提供更多弹性设计。

毕竟SSD元件在成本成为Ultrabook的成败关键，也有部分业者采取折衷的设计方案，例如，在系统载板即提供固定容量的On Board SSD存储功能设计，由于利用系统载板本身的可用空间布线构成功能区块，省下SSD功能载板的料件成本，而控制芯片与SSD元件也可以由大量料件进货而不是模块进货取得较佳成本条件，为满足用户的未来扩充设计，搭配如mSATA SSD载板扩充空间，让用户可以日后自行追加升级，也是相当常见的作法。

目前mSATA的SSD功能载板，常见有Half Size(26.8x30.0mm)、Full Size(30.0x50.95mm、32.1x50.9mm)与Custom Size(30.0x69.5mm、32.1x69.5mm)等多种尺寸，其中Half Size载板空间最小，必须搭配高数据储存密度的Flash Memory，对SSD模块的成本势必会垫高，目前市场应用并不常见，较常见的反而是Full Size设计方案，而载板偏长的Custom Size因为载板空间更大，在因应高容量的SSD设计方案时，可具备更弹性的料件使用方式，长形设计的功能模块载板也相当常见。

实际上，mSATA SSD功能模块的使用，相关业者看重的是mini PCIe连接器已有既定的工业标准，连接器本身也具一定程度的薄化设计，基本上根本不需投入过多的设计与料件成本就能建构合于开发要求的储存子系统，而光是载板的高度减省已经大幅超越常规硬盘的使用高度，业者在乎的是内部机构的高度应用空间，反而是载板要长要短反而就不会太计较，选择长形还可对未来更高容量SSD提供更高弹性的兼容支持。

料件成本问题  混和硬盘、双碟设计方案增温

但是导入SSD设计方案，虽能在薄化设计上取得更具弹性的空间，实际上以传统笔记本电脑装载500GB的硬式磁碟为例，整体BOM成本约400~450美元，但只要将硬式磁碟换上128GB SSD，Ultrabook的BOM成本即提高至近700美元以上！为了强化Ultrabook的销售优势，透过结合HDD与SSD优势的Hybrid混合硬盘设计方案，或是双碟(Dual Drive)的储存解决方案，才能有效压缩Ultrabook的料件成本。

至于Ultrabook更积极的料件成本节约作法，是导入ZIF界面的薄型化硬盘设计，以目前SSD集成电路架构的存储元件，基本上成本还是大幅高于传统硬式磁碟机，而即便是薄化设计的特规硬式磁碟机，在单位容量的成本优势仍是比SSD更为低廉，目前市面上也有入门级的Ultrabook采取薄型或常规硬盘的设计方案，透过薄化的ZIF界面或是利用机构的设计方案，减低垂直向机构的设计限制影响。

虽然节省成本是设计重点，但实际上Ultrabook仍须面对Intel要求的快速开机、2秒系统唤醒的效能要求，这在采行ZIF界面薄型硬盘或是常规硬盘的大量储存设计方案，仍会遭遇数据读写效能不彰的性能限制！为了满足性能的要求，这类入门等级的Ultrabook也势必需导入Hybrid SSD的设计方案，即利用小量系统On Board的SSD储存空间来换取开机速度与待机唤醒数据的高速提取需求，至于一般文件数据储存，则使用数据提取速度相对稍慢的硬式磁碟来进行。