比DIY還簡單？解讀模塊化電腦

技術(shù)宅

最新專利申請文件顯示，微軟在去年7月申請了一份叫做“模塊化計(jì)算設(shè)備”的專利。這份專利文件顯示：當(dāng)用戶想要升級(jí)電腦時(shí)，只需要購買特定的組件即可。那么這個(gè)“模塊化計(jì)算設(shè)備”和常見的DIY有什么不同？它又有什么新的特性，對未來家用電腦的發(fā)展會(huì)帶來怎樣的變化？

只是偷換概念？DIY和模塊化有何不同

?DDR4內(nèi)存條

大家知道隨著各種電腦接口的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，即使是新手借助一把螺絲刀也可以輕松組裝出一部完整的電腦，這就是前幾年很流行的DIY概念。DIY是英文Do It Yourself的縮寫， DIY電腦就是自己動(dòng)手“做”電腦，這里的“做”主要是“組裝”的意思。比如現(xiàn)在硬盤都是SATA接口，對于傳統(tǒng)的品牌機(jī)出廠安裝的都是固定品牌、固定型號(hào)的硬盤，DIY電腦則可以自行選擇適合自己的硬盤，它可以實(shí)現(xiàn)硬件自由搭配，可以有更好的整機(jī)均衡性。

?微軟模塊化電腦圖解

不過電腦硬件的發(fā)展日新月異，各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推陳出新。DIY前提是接口標(biāo)準(zhǔn)化和硬件的可適配，比如內(nèi)存的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)從之前的SDRAM、DDR2、DDR3一直發(fā)展到現(xiàn)在的DDR4，內(nèi)存支持的電壓和接口都發(fā)生了變化。早期SDRAM采用3.3V工作電壓，帶寬64位，DDR4則支持1.2V（甚至更低電壓），內(nèi)存條外觀也發(fā)生明顯的變化，金手指變成彎曲狀，金手指接口也與SDRAM明顯不同（圖1）。

顯然DDR4內(nèi)存要支持自行DIY，這就要求主板內(nèi)存插糟支持1.2V電壓，并且插口標(biāo)準(zhǔn)要和DDR4技術(shù)規(guī)范相符。對于舊版內(nèi)存是無法在新的主板上運(yùn)行的，因?yàn)橹С蛛妷翰煌医涌谝膊煌?，也就談不上什么DIY了。

為了解決DIY遇到的接口標(biāo)準(zhǔn)化和硬件的可適配的問題，微軟這次提出了模塊化設(shè)計(jì)的概念。模塊化電腦簡單地說就是將電腦各個(gè)組件制造成符合一定標(biāo)準(zhǔn)的模塊，用戶在后期通過購買和替換特定的模塊就可以實(shí)現(xiàn)電腦的簡單升級(jí)。比如微軟這次專利技術(shù)文檔就表明，它的模塊化設(shè)計(jì)允許你隨意添加和拆除組件，這些可堆疊的硬件可以通過鉸鏈與顯示屏連接，內(nèi)置電池、處理器、顯卡、內(nèi)存、存儲(chǔ)元件、揚(yáng)聲器、無線通信元件，甚至還可以植入手勢識(shí)別組件或者全息投影組件（圖2）。

模塊化設(shè)計(jì)和DIY最大的區(qū)別是支持標(biāo)準(zhǔn)和硬件架構(gòu)不同，模塊化設(shè)計(jì)是廠家自行設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)（而不像DIY支持的是業(yè)界統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)），這樣只要是同一廠家設(shè)計(jì)的模塊，那就無需考慮接口問題實(shí)現(xiàn)即插即升級(jí)。模塊化硬件架構(gòu)和常見DIY硬件單一架構(gòu)不同，它可能是多個(gè)硬件組合成一個(gè)模塊，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)架構(gòu)升級(jí)多個(gè)硬件。

模塊化升級(jí)——微軟專利技術(shù)的背后

那么微軟這次申請的“模塊化計(jì)算設(shè)備”的專利是怎么樣實(shí)現(xiàn)模塊化升級(jí)？其背后又有什么樣的技術(shù)支撐？

說到模塊化電腦概念，這其實(shí)并非微軟首先提出的概念。IT界的另一巨頭谷歌早在2013年10月份就開始推出Project Ara概念項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目的核心是基于模塊化理念，通過小型單個(gè)的零件讓消費(fèi)者來進(jìn)行組裝，這樣做不僅可以加快更新?lián)Q代的速度，還能縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。舉個(gè)簡單的例子，根據(jù)Project Ara設(shè)計(jì)廠家可以預(yù)留一個(gè)指紋識(shí)別模塊，這樣用戶購買手機(jī)后如果需要指紋識(shí)別，那么只要購買該模塊安裝即可（圖3）。

?谷歌Project Ara概念圖解

微軟的“模塊化計(jì)算設(shè)備”專利核心理念與之類似，根據(jù)其技術(shù)文檔的介紹，模塊化設(shè)計(jì)的電腦會(huì)通過設(shè)計(jì)單元外部的磁性外殼連接實(shí)現(xiàn)各種模塊的連接，從而實(shí)現(xiàn)更為簡單高效的模塊化升級(jí)，模塊可以是單一功能，也可以是多個(gè)功能的組合。這種模塊化的電腦首先根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造，然后在電腦內(nèi)部根據(jù)特定的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)留未來設(shè)備的升級(jí)接口，這種接口可以類似USB一樣的通用端口。這樣在以后升級(jí)的時(shí)候，當(dāng)模塊化電腦添加了特定的模塊后，Windows系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別從而實(shí)現(xiàn)硬件的升級(jí)和功能的擴(kuò)展（圖4）。

通過疊加模塊實(shí)現(xiàn)升級(jí)

因?yàn)槟K化電腦使用模塊實(shí)現(xiàn)升級(jí)，它不像傳統(tǒng)DIY那樣只是簡單的標(biāo)準(zhǔn)硬件的升級(jí)，可以實(shí)現(xiàn)更全面的兼容性升級(jí)。比如類似上述的內(nèi)存升級(jí)，即使面對的是舊主板，新的可升級(jí)的內(nèi)存也可以通過在模塊內(nèi)部添加電壓轉(zhuǎn)換設(shè)備和轉(zhuǎn)換接口來兼容舊的主板，這樣只要是微軟生產(chǎn)的模塊化設(shè)備，任何時(shí)候都可以輕松進(jìn)行升級(jí)了。當(dāng)然在PC界并不只是微軟在提倡模塊化設(shè)計(jì)，另一IT巨頭宏碁已經(jīng)推出模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)體設(shè)備Revo build mini PC，這種PC集成模塊化硬盤、模塊化音響以及模塊化無線充電，通過這些模塊可以實(shí)現(xiàn)硬件的升級(jí)和功能的擴(kuò)展（圖5）。

?宏碁?zāi)K化Revo build mini PC

模塊化 省錢又省事的新升級(jí)方式

現(xiàn)在硬件發(fā)展的速度很快，即使是現(xiàn)在購買最頂級(jí)配置的電腦、平板或者手機(jī)，不超過三年基本就變成落后的“破銅爛鐵”。如何更好地保護(hù)用戶投資，同時(shí)又能夠避免硬件升級(jí)帶來的不適配？現(xiàn)在很多廠家紛紛提出模塊化設(shè)計(jì)概念，在智能手機(jī)領(lǐng)域，LG發(fā)布的LG G5將采用獨(dú)特有趣的模塊化設(shè)計(jì)。LG G5顯示屏底部可以整個(gè)拆卸，只需要滑出電池便可以進(jìn)行更換。而這也意味著，該機(jī)的USB插口和耳機(jī)孔，以及揚(yáng)聲器均可以與機(jī)身上半部分?jǐn)嚅_。這樣在以后的手機(jī)升級(jí)中，用戶可以在保持原來手機(jī)屏幕的前提下，自行升級(jí)硬件，比如更換電池，甚至其他配件，實(shí)現(xiàn)自主、低價(jià)的升級(jí)。此外G5還將配備“神奇的插槽”，通過這個(gè)插槽，LG G5將能連接虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備、外部鍵盤和音頻放大器，讓用戶自主實(shí)現(xiàn)更多擴(kuò)展功能的升級(jí)（圖6）。

?模塊化設(shè)計(jì)的G5手機(jī)

顯然微軟的模塊化電腦和LG設(shè)計(jì)是殊途同歸的同一設(shè)計(jì)理念，模塊化設(shè)計(jì)最終目的都是為了節(jié)省用戶投資，同時(shí)提供簡單、可靠的升級(jí)方式。這也是未來IT設(shè)備設(shè)計(jì)的主流思想，作為消費(fèi)者我們期待未來有更多設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)類似模塊化設(shè)計(jì)。