比DIY還簡單？解讀模塊化電腦

技術宅

最新專利申請文件顯示，微軟在去年7月申請了一份叫做“模塊化計算設備”的專利。這份專利文件顯示：當用戶想要升級電腦時，只需要購買特定的組件即可。那么這個“模塊化計算設備”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展會帶來怎樣的變化？

只是偷換概念？DIY和模塊化有何不同

?DDR4內存條

大家知道隨著各種電腦接口的標準化、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電腦就是自己動手“做”電腦，這里的“做”主要是“組裝”的意思。比如現在硬盤都是SATA接口，對于傳統的品牌機出廠安裝的都是固定品牌、固定型號的硬盤，DIY電腦則可以自行選擇適合自己的硬盤，它可以實現硬件自由搭配，可以有更好的整機均衡性。

?微軟模塊化電腦圖解

不過電腦硬件的發展日新月異，各種技術標準推陳出新。DIY前提是接口標準化和硬件的可適配，比如內存的技術標準從之前的SDRAM、DDR2、DDR3一直發展到現在的DDR4，內存支持的電壓和接口都發生了變化。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），內存條外觀也發生明顯的變化，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內存要支持自行DIY，這就要求主板內存插糟支持1.2V電壓，并且插口標準要和DDR4技術規范相符。對于舊版內存是無法在新的主板上運行的，因為支持電壓不同而且接口也不同，也就談不上什么DIY了。

為了解決DIY遇到的接口標準化和硬件的可適配的問題，微軟這次提出了模塊化設計的概念。模塊化電腦簡單地說就是將電腦各個組件制造成符合一定標準的模塊，用戶在后期通過購買和替換特定的模塊就可以實現電腦的簡單升級。比如微軟這次專利技術文檔就表明，它的模塊化設計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，內置電池、處理器、顯卡、內存、存儲元件、揚聲器、無線通信元件，甚至還可以植入手勢識別組件或者全息投影組件（圖2）。

模塊化設計和DIY最大的區別是支持標準和硬件架構不同，模塊化設計是廠家自行設計的標準（而不像DIY支持的是業界統一標準），這樣只要是同一廠家設計的模塊，那就無需考慮接口問題實現即插即升級。模塊化硬件架構和常見DIY硬件單一架構不同，它可能是多個硬件組合成一個模塊，從而實現一個架構升級多個硬件。

模塊化升級——微軟專利技術的背后

那么微軟這次申請的“模塊化計算設備”的專利是怎么樣實現模塊化升級？其背后又有什么樣的技術支撐？

說到模塊化電腦概念，這其實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概念項目，這個項目的核心是基于模塊化理念，通過小型單個的零件讓消費者來進行組裝，這樣做不僅可以加快更新換代的速度，還能縮短產品的開發周期。舉個簡單的例子，根據Project Ara設計廠家可以預留一個指紋識別模塊，這樣用戶購買手機后如果需要指紋識別，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“模塊化計算設備”專利核心理念與之類似，根據其技術文檔的介紹，模塊化設計的電腦會通過設計單元外部的磁性外殼連接實現各種模塊的連接，從而實現更為簡單高效的模塊化升級，模塊可以是單一功能，也可以是多個功能的組合。這種模塊化的電腦首先根據一定的標準進行制造，然后在電腦內部根據特定的標準預留未來設備的升級接口，這種接口可以類似USB一樣的通用端口。這樣在以后升級的時候，當模塊化電腦添加了特定的模塊后，Windows系統可以自動識別從而實現硬件的升級和功能的擴展（圖4）。

通過疊加模塊實現升級

因為模塊化電腦使用模塊實現升級，它不像傳統DIY那樣只是簡單的標準硬件的升級，可以實現更全面的兼容性升級。比如類似上述的內存升級，即使面對的是舊主板，新的可升級的內存也可以通過在模塊內部添加電壓轉換設備和轉換接口來兼容舊的主板，這樣只要是微軟生產的模塊化設備，任何時候都可以輕松進行升級了。當然在PC界并不只是微軟在提倡模塊化設計，另一IT巨頭宏碁已經推出模塊化設計的實體設備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現硬件的升級和功能的擴展（圖5）。

?宏碁模塊化Revo build mini PC

模塊化 省錢又省事的新升級方式

現在硬件發展的速度很快，即使是現在購買最頂級配置的電腦、平板或者手機，不超過三年基本就變成落后的“破銅爛鐵”。如何更好地保護用戶投資，同時又能夠避免硬件升級帶來的不適配？現在很多廠家紛紛提出模塊化設計概念，在智能手機領域，LG發布的LG G5將采用獨特有趣的模塊化設計。LG G5顯示屏底部可以整個拆卸，只需要滑出電池便可以進行更換。而這也意味著，該機的USB插口和耳機孔，以及揚聲器均可以與機身上半部分斷開。這樣在以后的手機升級中，用戶可以在保持原來手機屏幕的前提下，自行升級硬件，比如更換電池，甚至其他配件，實現自主、低價的升級。此外G5還將配備“神奇的插槽”，通過這個插槽，LG G5將能連接虛擬現實設備、外部鍵盤和音頻放大器，讓用戶自主實現更多擴展功能的升級（圖6）。

?模塊化設計的G5手機

顯然微軟的模塊化電腦和LG設計是殊途同歸的同一設計理念，模塊化設計最終目的都是為了節省用戶投資，同時提供簡單、可靠的升級方式。這也是未來IT設備設計的主流思想，作為消費者我們期待未來有更多設備可以實現類似模塊化設計。