妥协的艺术 看笔记本是如何瘦身的

软件先锋 2016-04-22 14:49网络整理点击: 标签:

2015年,苹果推出的12英寸新MacBook摘得了同尺寸最轻薄笔记本的桂冠。随后,其他品牌也在不断刷新着旗下笔记本的轻薄记录,而三星NP900X3L更是凭借840g的重量,获得了让新MacBook羡慕的骨感身材。那么,近两年笔记本为何频频瘦身成功,在“减肥”的同时有否有过妥协的味道呢?

笔记本的“减肥药”

限于尺寸的制约,笔记本想要实现瘦身的难度很高。其中最核心的问题就是如何才能缩减笔记本主板的面积,并在有限的空间里解决CPU/GPU的发热?这个问题终于随着英特尔14nm制程工艺的成熟而加以缓解。而苹果之所以能将12英寸MacBook(下文简称MacBook-12)的重量控制到1kg以内(图1),就是因为它“吃”了用14nm工艺制作的“减肥药”(CPU)。

01

01

早期的笔记本主板上至少要存在3颗芯片:CPU、南桥和北桥。为了帮笔记本瘦身,英特尔一直在想办法将这3颗芯片彻底融合为单芯片(SoC),从而降低笔记本主板的布局难度(图2)。可惜,受限于工艺的制约,直到14nm的Broadwell-Y(如酷睿M-5Y51)处理器才算彻底成功,并让MacBook-12因此而获益(图3 图注:MacBook-12的主板体积非常迷你)。

02

02

03

03

步入Skylake时代后,Skylake-Y(如酷睿M3-6Y30)和Skylake-U(如酷睿i5-6200U)更是进一步挖掘除了SoC的潜力,不仅在单芯片里就融入了CPU、GPU、北桥、南桥,在发热量控制方面也有了长足的进步。其中,Skylake-Y减肥效果最佳,它的TDP只有4.5W,无需散热风扇即可稳定运行,可以帮笔记本体内精简出更多的空间。而Skylake-U的减肥效果次之,其TDP为15W,使用超薄型的风扇即可保持稳定,同样起到了一定的瘦身功效(图4 图注:CPU发热量越低,所需散热模块也就越简单,图为Skylake-U和Skylake-Y两种CPU所需散热模块的大小对比)。

04

04

总之,纵观市面上所有超轻薄的笔记本,它们都是这些14nm减肥药的“忠实客户”。只是,在减肥的同时能否顺利解决“后遗症”,就要考量厂商的研发实力了。

各显神通来减肥

表1是目前市面上比较热门的超轻薄型的笔记本代表,通过对它们的分析,我们不难把脉出此类产品的设计思路以及发展趋势。其中,基于4.5W酷睿M处理器平台设计的机型有三款:MacBook-12、联想ideapad 700S和华硕U305CA,它们能瘦身成功的因素体现在如下方面:楔型外观模具(减少物料)、无需散热风扇(将空间节省出来)、使用板载内存设计(可进一步压缩主板面积)。

捕获

问题来了,三款产品中为啥MacBook-12最为轻薄?答案很简单,MacBook-12屏幕相对较小,而且苹果根本就不曾考虑过后续升级的可能性,它将CPU、内存、SSD、无线网卡等所有芯片都焊(集成)在了巴掌大小的主板上(图5),超薄的机身只能容纳1个USB Type-C和1个3.5mm音频接口,就连安置读卡器的空间都被精简了,真正将妥协做到了极致。这也就是苹果,换成其他PC厂商旗下的笔记本,如果它所有的扩展功能都需要转接器,那非被用户的口水淹死不可。

05

05

05-1

联想ideapad 700S的屏幕尺寸比华硕U305CA稍大,它又是凭借什么因素获得了更轻的重量?答案是它采用了碳纤维材质的底盖,具备金属的硬度且更为轻盈。此外,ideapad 700S为了进一步瘦身也做出了一定程度的妥协,比如它仅提供了2个USB接口,其中1个USB还得承担充电的任务;牺牲了内置存储卡设计;对主板布局进行了优化,通过薄薄的一层铜片辅助CPU的散热(图6 图注:联想ideapad700S的内部结构),主板面积比U305CA的主板更小更轻。

06

06

华硕U305CA虽然没有ideapad 700S和MacBook-12轻盈,但它的使用体验却是最近接传统笔记本的,3个USB3.0和内置读卡器足够应付日常的扩展所需。为了解决酷睿M处理器容易因过热而降频的隐患,华硕U305CA还采用了由厚实的铜质热管和散热鳍片组成的散热模块(图7 图注:华硕U305CA的内部结构),这些优势反过来拖累了U305CA减肥的效果(图8 图注:通过三款产品侧面接口特写,足以展现它们在轻薄和扩展能力之间妥协的程度)。

07

07

08

08

如何兼顾性能和轻薄

实际上,酷睿M就是英特尔针对极致轻薄设备定制的处理器,它的本质还是以牺牲部分性能换取最大程度的减肥效果。那么,如果想武装性能更强的Skylake-U系列处理器,又该以哪种思路减肥呢?