关于Surface pro\laptop板载硬盘的维修升级更换颗粒的技术要点总结——纯干货

会员1390643 · 发表于 2022-3-10 23:03:57

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本帖最后由 moern 于 2022-3-11 03:09 编辑

一、对板载硬盘的认识 Surface 的系列机型中pro5、pro6、pro7、laptop1、laptop2和GO均是板载硬盘，该硬盘是BGA封装单颗粒SSD硬盘，尺寸为20*16*1.5mm，针脚数量291，也叫BGA291单颗粒SSD固态硬盘，其本质也NVME类型的SSD硬盘，协议仍然是PCIE的，芯片下面虽然有291颗针脚，其实除掉空针和预留，有用的钟脚也只有70颗左右。
目前采用这种硬盘的笔记本电脑好像只有surface机器，几代产品中用到的硬盘分别有：英特尔、芝东BG3和BG4、三星PM971和991、海力士BC501和BC511及BC711。英特尔、BG3、PM971、BC501属于一代产品，NVME1.2版本协议，即PCIE3.0 x 2，硬盘的实际读写速度约为1800M/S和1000M/S；BG4、BC511、BC711属于二代产品NVME1.3版本协义，即PCIE3.0 x 4,理论上读写速度速可以翻倍，其实BC711的速度最为耀眼，顺序读取可达3500M/S,顺序写入也高达3000M/S。

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   Surface机器用到的BGA封装的单颗粒硬盘与成品的2230、2242和2280的同品牌同型号的硬盘其性能和寿命值都是一样的，但不一样的是电压处理方式、固件版本和部分针脚的自定义。标准M.2接口只有一种3.3V的电压输入，但BGA封装针脚需要3种不同值的电压直接输入，并且不同厂商和不同代次产品的电压值和针脚也都有不同。在这里说句题外话，有不少做维修同学们，去拆同型号标准硬盘的芯片颗粒往主板上搬，结果是只有偶尔成功，往往多数是失败，为什么呢？这里就涉及到电压值和固件版本不同，甚至某些型号的盘在商厂制造时根据不同用途对BGA291框架下的自定义针脚赋予不同的用途。大家一定要认识到BGA只是一种框架协议标准，即便是同针脚的性况下商厂也会各自做一些自定义。

二、Surface 各机型所使用BGA封装硬盘

   Surface pro5、pro6、laptop1、laptop2、go1和go2128GB版（64GB版是EMMC咱们以后另议)均使用是一代BGA封装单颗粒SSD硬盘，即是NVME1.2版本协议，PCIE3.0 x 2，主板（虽然CPU支持）绝对不支持NVME1.3的盘； Surface pro7支持NVME1.3，也就是支持第二代BGA封装的盘，同时下向兼容第一代盘，但需要改电阻，如果分不清楚上错即烧盘。
   Surface pro5、pro6、laptop1和laptop2都有两个硬盘的位置，原机高配版1TB就是装两颗芯片各512GB通过软RAID组成1TB磁盘，这四种机型支持的1代盘单颗最大容量是512GB，所有品牌的1代盘最大容量也就只有512GB；Surface pro7原机只有一个焊盘位置，支持NVME1.3版本的第二代盘，单颗最大容量1TB；surface go1和go2NVME硬盘版机型只有一个焊盘位置，该机的最大硬盘容量是512GB。
   因此做硬盘升级或更换的同学们要注意，go机型硬盘最大容量只能是512GB；Surface pro5、pro6、laptop1和laptop2理论最大容量1TB，但需装两颗硬盘，出厂非1TB硬盘的机型，主板上第二个硬盘位置是空的，并且第二块硬盘的相关电容电阻也是空的，如果你想装两块硬盘，需要补十多颗电容电阻进去，还要补一颗电压控制芯片，这些料非常难找，建议只装一颗，不要轻易答应用户升级1TB容量； Surface pro7机器能单颗1TB，升级更换1TB硬盘非常轻松。

三、Surface 各机型更换指南
   1、Surface pro5原机出厂有英特尔（M1010……）、三星（KUS0……）、东芝（KG30……）三种品牌的型号的系列硬盘，但相关图纸资料只有三星和英特尔，实际换装还支持海力士（HFM1M……），几种硬盘所使用的低电组电压是不一样的，Hyinx和Samsung是0.92V、Toshiba是1.2V、Intel是1.3V，电压可通过R4304和R4305两个电阻的阻值调整改变电压，如果更换的是非原机同型号硬盘是需要改电路的。
   英特尔硬盘非常难以采购，三星硬盘是分层设计对焊接技术要求特别高，推荐换装东芝或海力士；英特尔换装东芝需要补3颗22U的电容，并改R4305的阻值（换成0201型号的165K电阻），英特尔海力士需要补3颗22U的电容，并改R4305的阻值（换成0201型号的215K电阻）；三星换装东芝需要拆掉U3503、Y4301元件及周边电阻并改R4305的阻值（换成0201型号的165K电阻），三星海力士需要需要拆掉U3503、Y4301元件及周边几个电阻和电容，不需要改R4305的阻值；东芝换装海力士只需要改R4305的阻值（换成0201型号的215K电阻）即可。

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   所以对Surface pro5的硬盘维修更换或升级推荐使用海力士SSD的硬盘芯片，相对操作更简单，如果改R4305时没有合适的电阻还可以配合改R4304的阻值达成电压要求，R4305和R4304组合构成1P1V_SSD供电电路来达到调接电压目的，R4304是降低阻值而降低电压，R4305是通过升高阻值来升高电压。（硬盘SSD芯片和电阻电容在淘宝草田居数码店和修仕一族有售，可以到此购买配齐并获得技术支持）
   2、Surface pro6、laptop1和laptop2原机出厂有英特尔（M1010……）、三星（KUS0……）、东芝（KG30……）、海力士（HFM1M……）四种硬盘，但相关图纸资料也不齐全，使用的硬盘和换装修改方法与Surface pro5一样，只是1P1V_SSD供电电路上的电阻元件标号代代码不同而已，通过查看图纸就能找到。
   3、Surface pro7原机出厂有海力士（HFB1M8M……）、三星（KLF……）、东芝（BG40……）三种硬盘，图纸资料显示海力士最大512GB，三星和东芝最大单颗1TB，海力士序号为HFB1M8M……的硬盘有PCIE3.0 x2和PCIE x 4两种盘，PCIE3.0 x2的盘最大单颗是512GB的，PCIE x 4的盘最大单颗是１TB的。该机出厂多为海力士和东芝盘，低容量版本更多为海力士HFB1M8M系列盘并且是PCIE3.0 x2的硬盘，因此Pro7的机器主板支持NVME1.3但向下兼容NVME1.2的盘，理论上可换装盘型号较多（包括PRO5支持的盘），但PCIE3.0 x 2的速度肯定不好，所以还是推荐海力士和东芝盘，这两种盘均可以是单颗1TB容量的。

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      Surface pro7的硬盘不同品牌换装仍然涉及1P1V_SSD供电电路的改动，通过R6104和R6105的阻值改动来调接电压，Hyinx和Samsung均为0.9V，东芝BG40的盘用1.2V电压，由此也可以分析海力士盘应该会比东芝盘更节能一些，发热量可能也更低一些。
   ４、Surfce go1和go2分eMMC和NVME版，eMMC就是一般的智能手机储片，64GB硬盘版的机器使用，如果非要升级硬盘，理论上最大可以换成128GB或256GB的eMMC硬盘，这个硬盘性能真的不怎么样，读取1000M/S以内，写入速度也就200~300M/S。这种机型升级硬盘就是换更大容量的同品牌eMMC颗粒，不需要改电路，简单直接干就是了。
   NVME版的机型起步就是128GB，主板只支持第一代的BGA封装单颗粒SSD硬盘，目前所见基本上均为海力士HFB1M8M和东芝的BG30系列，最大可以升级到512GB的硬盘，对于这个垃圾机已经够了。由于目前还找不到该机器的图纸，只能实路总结，建议不要使用不同品牌或型号的硬盘换装，升级时购买比原型号更大容量的颗粒芯片就OK，不需要去改动电路。

四、经验总结和注意事项
   1、由于固态硬盘读写寿命的限制，128GB的硬盘理论寿命是100TB，实际上在通电次数较多和通电时间较长的应用坏境下有50TB的寿命就不错了，目前Surface pro5、pro6、Laptop1和Laptop2坏硬盘的机器不少，特别是128GB的机型尤为之多。如果遇到在USB有通电的情况下出现卡LOGO不动、在LOGO界面下面有磁盘标转圈，系统经常死机或蓝屏，恢复系统报错等这些故障现象，大概率是硬盘的问题引起的，没有别的办法，直接简单爆力地解决方案——换块硬盘就是了！
   2、在换装硬过程中，当拆掉原硬盘（注意焊盘上没有锡点短路）后，主板加电点亮能自动跳转到UEFI界面，就证明机器除硬盘外没有其它硬件方便问题，此时你可以放心的装上新硬盘，收工收钱了！
   3、硬盘颗粒这种配件很难买到全新的，但这也是固态硬盘，和普通SSD固态硬是一样的有读写和电通次数限制的寿命，建议采购的硬颗粒一定要求读写小于10TB，通电时长小于300小时，通电次数小于300次；只有装上这种成色较好的硬盘你才能安心给用户提供3个月至半年的质保，否则你的钱袋子还没捂热就会撒出去的。
   4、换装硬盘时，在取下旧盘清理好焊盘后，一定要主板加电点一次，并且测量焊盘上有没有短路和三组电压的值，3.3V、1.8V、0.9或1.2V，如果电压出错，轻则硬盘报废，严重的会导致主板及CPU损坏（Pro5的机器特别要注意硬盘位上方的屏蔽罩座子下有一颗电容，风枪和电烙铁使用不当就很容易给这颗电容和屏蔽罩粘连从而导致短路）。
   ５、有些新同学，总是担心装硬盘时针脚和焊点对不到位，在主板上划线确定硬盘颗粒置放的位置，这种方法极不可取，划线给主板导致损伤，容易引起短路或有些电路断线，如果出现这种情况修复难会很大的，同时客户要是看到你把主板给划伤了，那也是很不爽的。对位其实很简单，只要你把焊盘拖平处理好了，焊盘上的每个焊点会形成一个凹面，每个针脚的锡球也圆的，涂好焊油将芯片放上去用手轻轻压着推动移位，针脚锡球滑到焊盘的凹点上就会下落一小段（用心感受，当然考功力），再推就推不动了，这样很容易对准位。即便是稍有错位，风枪吹化锡的时候也有归位的。
   ６、换装硬盘时一定要注意确认硬盘颗粒的匹配，很多自以为是的同学们会去拆同型号二手硬盘的SSD颗粒来用，请注意硬盘厂商对不同销售渠道的产品会有不同固件版本，并且这个BGA封装式的SSD硬盘（包括带板的NVME形态的盘）本身不是零售商品而是只为笔记本品牌商提供OEM订制配件产品，往往不同品牌的机器在都会在订制配件中整出自己的与众不同，会自定义一些针脚及功能，不同品牌及不同型号的电脑上拆下来的兼容性都很差，所以能通用的可能性不是特别大，轻微问题是不认盘或损坏硬盘颗粒，重则对主板造成不可维修损坏。
   ７、硬盘焊接的难度很低，其实很容易，有基础哥们都能动手，重点在处理焊盘上，焊盘一定要拖平，同时注意不要把傍边的元件吹飞了。再说这个硬盘芯片有２９１个针脚，其实一大半都没有用，并且同一信号传输也是有多个针脚点的，也就是说只要你没有焊错位即便有一半的针脚没有焊接上，大概率硬盘也能正常工作，根本不用担心虚焊什么的。
   ８、硬盘颗粒购买推荐去司农寺供应集团，这是一家专门做苹果MAC和Surface机器及数码产品维修相关配件的供应链集团公司，人家有牛B的渠道。小单可能不会接待你，不过你可去淘宝上的“草田居数码店”或“修仕一族”下单购买，这两家店应该是他们公司的代理或零售店，可以送配套的电容电阻并且还能赚送图纸和提供一定的技术指导。