APP下载

工艺就是战斗力酷睿M——平板电脑的梦想之芯

2014-11-10

电脑爱好者 2014年21期
关键词:瘦身英特尔续航

X86 PC陷入“抑郁”时代

自从2010年苹果推出第一代iPad以来,传统X86架构的PC就全面进入了“抑郁”时代,这种新形态ARM架构平板电脑的性能虽然谈不上强悍,但极致的便携性与丰富的APP,却成为了消费者打发碎片化时间的最佳利器。于是,曾经辉煌的上网本彻底“歇菜”,被寄予厚望的超极本也没能改变PC的颓势。

还好,在步入2014年之后,X86 PC终于在与平板电脑的较量中找到了“感觉”。在Wintel联盟(微软和英特尔)的努力下,基于BayTrail-T平台设计的低端Windows 8.1平板电脑(搭载Atom Z37x x处理器的产品)终于跌破了千元大关,而武装酷睿处理器的高端Windows 8.1平板电脑(如Surface Pro 3)也具备了不俗的便携性。

可惜就目前的Windows 8.1平板电脑而言,低端产品虽便携但性能不够给力,而高端产品性能虽强但身材却不够“性感”(图1),恰好处于低不成高不就的尴尬状态。那么,如果可以将两类产品的优势相结合,让“便携”与“性能”完美融合,无疑将成为Windows 8.1平板电脑彻底翻身的重要筹码。而想实现这个梦想,则需要得到来自“芯”的支持。好消息是,来自英特尔旗下的新一代酷睿M(Core M)处理器,就是可以将“便携”与“性能”完美融合的“梦想之芯”。

代号Broadwell-Y的“梦想之芯”

其实早在2009年的IDF大会上,英特尔就宣布了要向SoC(System on Chip,系统级芯片)转型的计划,旨在降低行业门槛,着重发展移动设备。可惜,以iPad为代表的iOS和Android平板电脑却抢占了先机,此类设备借助将CPU、GPU、内存控制器等芯片集于一身的SoC大幅瘦身并降低功耗,并最终奠定了平板电脑迅速崛起的物理基础。

为了应对平板电脑的挑战,英特尔在2011年5月正式提出了“超极本”(Ultrabook)概念,以极致的18mm纤薄机身吹响了反击的号角。而超极本纤薄的秘密,则源于超低功耗版的酷睿处理器。比如第一代超极本搭载的Sandy Bridge(TDP为18W)、第二代超极本搭载的Ivy Bridge(17W)、第三代超极本搭载的Haswell(15W)。需要注意的是,直到2013年的Haswell时代,英特尔才完成了单芯片SoC(整合了CPU、GPU和芯片组)的进程。这些超低功耗处理器的性能虽然有所下降,但其发热量相对较低。

得益于这些“超低功耗之芯”,超极本在2013年衍生出了“二合一”产品线(像微软Surface Pro也可归类于二合一超极本),而英特尔也借此机会推出了全新的Y系列产品线,Ivy Bridge-Y和Haswell-Y系列的TDP分别为13W和11.5W(比如酷睿i5-4200Y),以满足二合一或纯平板电脑设备的设计需要(图2)。

可惜,即使是Y系列处理器,它们也逃不出散热风扇的“诅咒”。哪怕是Windows 8.1平板电脑领域的标杆之作,微软Surface Pro 3的机身厚度依旧达到了9.14mm,原因就是需要借助散热片、纯铜热管、风扇才可“镇压”处理器全速工作时的发热量(图3)!这些相对复杂的散热模块势必增加产品的厚度。

想让二合一设备或平板电脑彻底与散热风扇“绝缘”,这就要求SoC的整体功耗小于6W。在22nm工艺时代,酷睿级别的SoC想达到这个目标无疑是痴心妄想。但是,当14nm工艺时代来临后,代号为“Broadwell-Y”的SoC终于实现了这个伟大的梦想。

引领时代的14nm工艺

我们都知道,处理器是由无数个晶体管构成的,而制程工艺就是处理器在生产过程中集成电路的精密度。制程工艺越先进,意味着我们可以在有限的面积上集成更多晶体管,从而获得性能的提升以及功耗和发热量的降低。英特尔“Broadwell-Y”的制程工艺从Haswell的22nm升级到了14nm,也是目前世界上最先进的半导体生产技术(图4)。

英特尔的14nm工艺技术引入了第二代Tri-Gate(FinFET)三栅极立体晶体管技术。以晶体管鳍片为例,Broadwell-Y的晶体管鳍片高度从Haswell的34nm增至42nm,而晶体管鳍片的间距却从60nm缩小到42nm(图5),这意味着Broadwell-Y可提高晶体管鳍片的集成密度,并让鳍片变得更高更薄以便改善驱动电流和性能。

由于Broadwell-Y恰好处于英特尔Tick-Tock(工艺年-构架年)发展周期的“Tick”,因此它主要还是以提升工艺为主要目标,在CPU架构方面只是微调,在同频率下其CPU运算性能相较Haswell会有5%左右的提升。

在GPU方面,Broadwell-Y所集成的HD5300核芯显卡在底层架构上与Haswell集成的GPU相近,具备24个执行单元。不过,HD5300在API方面有了大幅提升,支持DX11.2、OpenGL4.2和OpenCL2.0,甚至已经领先于NVIDIA旗下最新的麦克斯韦架构(仅支持DX11.0)。

总体来说,Broadwell-Y在性能上只能算是稳步提升,它最大的改进还是体现在了能耗表现上。比如,英特尔以前的CPU每提升1%的性能就会带来1%的功耗提升(1:1),而Broadwell-Y则可实现2:1的能耗比,每提升2%的性能,功耗只会增加1%。

酷睿M的“瘦身计划”

我们可以将“Broadwell-Y”视为“Haswell-Y”系列的下一代产品,只是英特尔将其独立为全新的“酷睿M”品牌,并取消了i3、i5、i7的命名机制,而是以酷睿M-5Yx0的称号示人(表1)。

简单来说,酷睿M家族处理器(SoC)最大的亮点就是将TDP从Haswell时代的11.5W大幅降低至4.5W,成为历史上首款无需风扇辅助散热的酷睿处理器。此外,酷睿M芯片的封装面积也从Haswell的40mm×24mm×1.5mm缩减至30mm×16.5mm×1.05mm,整整瘦身50%(图6)。另一方面,酷睿M所需的周边零件数也较Haswell所需周边零件数更低,用更小的PCBA(电路板)就可设计出完整功能的产品(图7、图8)。

据悉,如果用酷睿M打造平板电脑,只需铝质后壳就可应付芯片的散热需求。这意味着,厂商再也不必想办法往平板电脑体内塞散热片、热管和风扇了,可以轻松打造出比iPad Air和iPad mini更轻薄的设备!

以“酷睿”之名确保性能

可能有同学会问了,现在基于BayTrail-T平台(22nm)设计的Windows 8.1平板电脑也很轻薄,而且也无需风扇散热啊,酷睿M依靠14nm工艺才能让平板变得更轻更薄有啥可牛气的?答案很简单,BayTrail-T只有“上网本”的性能,而酷睿M则可带来中高端超极本的表现!

通过表2我们不难发现,酷睿M-5Y70已然具备了超越酷睿i5-4300U的性能,而Atom Z3740D和其根本没有可比性。要知道,酷睿i5-4300U的TDP高达15W,但它却被TDP仅为4.5W的酷睿M-5Y70所超越,这足以体现出14nm酷睿M的不凡实力。

我们不妨试想一下,当有一款厚度不足9mm、重量只有600g、性能超越Surface Pro 3的Windows 8.1平板电脑摆在你面前时,你能不动心吗(图9)?此外,Broadwell-Y不仅限于10.1英寸或更大尺寸的平板电脑,往下它能塞入更迷你的8英寸平板电脑体内,往上它还能被用在类似MacBook Air的笔记本身上,而且它们都无需风扇散热,可以实现进一步的瘦身。面对如此性感的PC产品,你有没有跃跃欲试的冲动?

看不见的续航改善

除了可以进一步帮助设备瘦身,并提供领先上代Haswell平台性能的前提下,酷睿M的另一个显著特点就是可大幅度延长设备的续航时间。在配备相同容量锂电池的Haswell与Broadwell-Y平板电脑的续航时间对比上,后者在常见应用环境下都可延长超过1小时的待机能力(表3)。当然,这也是意料之中的事情,毕竟酷睿M省去了风扇部件的额外耗电(图10),而且TDP也只有Haswell的1/3。

不得不面对的挑战

作为“梦想之芯”,酷睿M可以为平板电脑或二合一设备带来翻天覆地的变化,但它现在也不得不面对一个尴尬的现实:产能。

英特尔很实在,公开表示过14nm是其迄今为止所面临过的最艰难挑战(图11),初期良品率极低,至今也才刚达到量产标准,预计2015年第一季度才能追上目前22nm处理器的产能水平。换句话说,目前英特尔14nm处理器正遭遇良品率和产能的双重限制,而这也是英特尔为什么仅在2014年首发超低功耗的酷睿M,而针对传统笔记本和台式机的14nm产品都延期到了2015年的原因。

换句话说,制约酷睿M迅速发展的首要因素就是成本。现阶段酷睿M处理器的采购成本约70美元~100美元,另外还必须支付60美元给微软,单就芯片方面的成本就已经超过了1000元人民币。可见,未来一个时期内基于酷睿M设计的产品不会很便宜,喜欢尝鲜的玩家还得掂量着点钱包的厚度。

小结

酷睿M可谓是“后PC时代”的风向标,它可以让传统笔记本、二合一设备、平板电脑同时具备超便携、高性能和长续航的三大优势。此外,由于酷睿M采用了更高集成度的SoC和PCBA,进一步降低了厂商端的研发门槛,这意味着它“有机会”像BayTrail-T一般,以公板工模的形式吸引深圳中小品牌加盟。如果真有那么一天,一款性能媲美Surface Pro 3而价格却可能不足3000元的“高端”Windows 8.1就不再是梦想了。

据悉,如果用酷睿M打造平板电脑,只需铝质后壳就可应付芯片的散热需求。这意味着,厂商再也不必想办法往平板电脑体内塞散热片、热管和风扇了,可以轻松打造出比iPad Air和iPad mini更轻薄的设备!

以“酷睿”之名确保性能

可能有同学会问了,现在基于BayTrail-T平台(22nm)设计的Windows 8.1平板电脑也很轻薄,而且也无需风扇散热啊,酷睿M依靠14nm工艺才能让平板变得更轻更薄有啥可牛气的?答案很简单,BayTrail-T只有“上网本”的性能,而酷睿M则可带来中高端超极本的表现!

通过表2我们不难发现,酷睿M-5Y70已然具备了超越酷睿i5-4300U的性能,而Atom Z3740D和其根本没有可比性。要知道,酷睿i5-4300U的TDP高达15W,但它却被TDP仅为4.5W的酷睿M-5Y70所超越,这足以体现出14nm酷睿M的不凡实力。

我们不妨试想一下,当有一款厚度不足9mm、重量只有600g、性能超越Surface Pro 3的Windows 8.1平板电脑摆在你面前时,你能不动心吗(图9)?此外,Broadwell-Y不仅限于10.1英寸或更大尺寸的平板电脑,往下它能塞入更迷你的8英寸平板电脑体内,往上它还能被用在类似MacBook Air的笔记本身上,而且它们都无需风扇散热,可以实现进一步的瘦身。面对如此性感的PC产品,你有没有跃跃欲试的冲动?

看不见的续航改善

除了可以进一步帮助设备瘦身,并提供领先上代Haswell平台性能的前提下,酷睿M的另一个显著特点就是可大幅度延长设备的续航时间。在配备相同容量锂电池的Haswell与Broadwell-Y平板电脑的续航时间对比上,后者在常见应用环境下都可延长超过1小时的待机能力(表3)。当然,这也是意料之中的事情,毕竟酷睿M省去了风扇部件的额外耗电(图10),而且TDP也只有Haswell的1/3。

不得不面对的挑战

作为“梦想之芯”,酷睿M可以为平板电脑或二合一设备带来翻天覆地的变化,但它现在也不得不面对一个尴尬的现实:产能。

英特尔很实在,公开表示过14nm是其迄今为止所面临过的最艰难挑战(图11),初期良品率极低,至今也才刚达到量产标准,预计2015年第一季度才能追上目前22nm处理器的产能水平。换句话说,目前英特尔14nm处理器正遭遇良品率和产能的双重限制,而这也是英特尔为什么仅在2014年首发超低功耗的酷睿M,而针对传统笔记本和台式机的14nm产品都延期到了2015年的原因。

换句话说,制约酷睿M迅速发展的首要因素就是成本。现阶段酷睿M处理器的采购成本约70美元~100美元,另外还必须支付60美元给微软,单就芯片方面的成本就已经超过了1000元人民币。可见,未来一个时期内基于酷睿M设计的产品不会很便宜,喜欢尝鲜的玩家还得掂量着点钱包的厚度。

小结

酷睿M可谓是“后PC时代”的风向标,它可以让传统笔记本、二合一设备、平板电脑同时具备超便携、高性能和长续航的三大优势。此外,由于酷睿M采用了更高集成度的SoC和PCBA,进一步降低了厂商端的研发门槛,这意味着它“有机会”像BayTrail-T一般,以公板工模的形式吸引深圳中小品牌加盟。如果真有那么一天,一款性能媲美Surface Pro 3而价格却可能不足3000元的“高端”Windows 8.1就不再是梦想了。

据悉,如果用酷睿M打造平板电脑,只需铝质后壳就可应付芯片的散热需求。这意味着,厂商再也不必想办法往平板电脑体内塞散热片、热管和风扇了,可以轻松打造出比iPad Air和iPad mini更轻薄的设备!

以“酷睿”之名确保性能

可能有同学会问了,现在基于BayTrail-T平台(22nm)设计的Windows 8.1平板电脑也很轻薄,而且也无需风扇散热啊,酷睿M依靠14nm工艺才能让平板变得更轻更薄有啥可牛气的?答案很简单,BayTrail-T只有“上网本”的性能,而酷睿M则可带来中高端超极本的表现!

通过表2我们不难发现,酷睿M-5Y70已然具备了超越酷睿i5-4300U的性能,而Atom Z3740D和其根本没有可比性。要知道,酷睿i5-4300U的TDP高达15W,但它却被TDP仅为4.5W的酷睿M-5Y70所超越,这足以体现出14nm酷睿M的不凡实力。

我们不妨试想一下,当有一款厚度不足9mm、重量只有600g、性能超越Surface Pro 3的Windows 8.1平板电脑摆在你面前时,你能不动心吗(图9)?此外,Broadwell-Y不仅限于10.1英寸或更大尺寸的平板电脑,往下它能塞入更迷你的8英寸平板电脑体内,往上它还能被用在类似MacBook Air的笔记本身上,而且它们都无需风扇散热,可以实现进一步的瘦身。面对如此性感的PC产品,你有没有跃跃欲试的冲动?

看不见的续航改善

除了可以进一步帮助设备瘦身,并提供领先上代Haswell平台性能的前提下,酷睿M的另一个显著特点就是可大幅度延长设备的续航时间。在配备相同容量锂电池的Haswell与Broadwell-Y平板电脑的续航时间对比上,后者在常见应用环境下都可延长超过1小时的待机能力(表3)。当然,这也是意料之中的事情,毕竟酷睿M省去了风扇部件的额外耗电(图10),而且TDP也只有Haswell的1/3。

不得不面对的挑战

作为“梦想之芯”,酷睿M可以为平板电脑或二合一设备带来翻天覆地的变化,但它现在也不得不面对一个尴尬的现实:产能。

英特尔很实在,公开表示过14nm是其迄今为止所面临过的最艰难挑战(图11),初期良品率极低,至今也才刚达到量产标准,预计2015年第一季度才能追上目前22nm处理器的产能水平。换句话说,目前英特尔14nm处理器正遭遇良品率和产能的双重限制,而这也是英特尔为什么仅在2014年首发超低功耗的酷睿M,而针对传统笔记本和台式机的14nm产品都延期到了2015年的原因。

换句话说,制约酷睿M迅速发展的首要因素就是成本。现阶段酷睿M处理器的采购成本约70美元~100美元,另外还必须支付60美元给微软,单就芯片方面的成本就已经超过了1000元人民币。可见,未来一个时期内基于酷睿M设计的产品不会很便宜,喜欢尝鲜的玩家还得掂量着点钱包的厚度。

小结

酷睿M可谓是“后PC时代”的风向标,它可以让传统笔记本、二合一设备、平板电脑同时具备超便携、高性能和长续航的三大优势。此外,由于酷睿M采用了更高集成度的SoC和PCBA,进一步降低了厂商端的研发门槛,这意味着它“有机会”像BayTrail-T一般,以公板工模的形式吸引深圳中小品牌加盟。如果真有那么一天,一款性能媲美Surface Pro 3而价格却可能不足3000元的“高端”Windows 8.1就不再是梦想了。

猜你喜欢

瘦身英特尔续航
充电5min 续航200km 试驾小鹏G9
售价14.9万元,2022款欧拉好猫GT 401km续航版上市
给自己的课“适度瘦身”
39.36万元起售,岚图FREE超长续航纯电版上市
我的瘦身计划
英特尔携手一汽集团,引领汽车行业全新变革
发力“摘帽后的续航”
英特尔扩充FPGA可编程加速卡产品组合
还说公立医院“瘦身”
英特尔开源帮霍金“说话”软件