曹操
在英特爾最新的第六代酷睿處理器(移動版)中,TDP最低的型號為酷睿M(4.5W),最高的版本為H系列的酷睿家族(45W),二者整整相差10倍有余。那么,它們的性能差異是否也有十倍呢?
重新認(rèn)識TDP
Skylake移動處理器之間的TDP相差10倍,在探討倍數(shù)與性能關(guān)系之前,我們先來正式認(rèn)識一下什么才是TDP吧。
所謂TDP即“Thermal Design Power”(熱設(shè)計功耗),它并非CPU的最高功耗,而是描述CPU熱量釋放的指標(biāo),散熱器或筆記本廠商會根據(jù)這個指標(biāo)用于散熱設(shè)計的參考。TDP越高,對用于散熱的散熱片、熱管等模塊的要求就越高。
由此就很好理解了,以四代酷睿(Haswell)i7-4710HQ為例,該CPU的標(biāo)準(zhǔn)TDP為47W,但在滿負(fù)載運行時實際功耗卻可輕松突破50W大關(guān),而更高端的i7-4870HQ在3.7GHz下的峰值功耗甚至可達(dá)77W!要知道,i7-4870HQ也是一款將TDP標(biāo)稱在47W的CPU。問題來了,既然CPU全速工作時功耗這么高,為何TDP數(shù)值卻往往出現(xiàn)縮水呢?
答案很簡單,能讓一顆CPU長時間保持全速工作的環(huán)境極少(基本只有理論測試時),這就好像時下汽車?yán)碚撋隙伎膳艿?00公里/小時,但高速公路卻依舊限定在最高120公里/小時。此外,出于安全的考慮,英特爾給移動處理器加入了溫度閥值的概念,當(dāng)一顆CPU溫度或功耗達(dá)到某個閥值后就會自動觸發(fā)降頻機(jī)制,從而起到迅速降溫并讓功耗下降到TDP的標(biāo)稱數(shù)值之下。很多筆記本在長時間游戲時會出現(xiàn)突然的卡頓,基本就是因CPU過熱觸發(fā)自動降頻引起的。
總之,TDP更多的是反映CPU對散熱模塊的最低要求,它影響性能卻不決定性能。因此,4.5W的CPU性能無疑要落后于15W和45W的CPU,但它們之間的性能差距卻絕不僅僅等于TDP的比例關(guān)系。以六代酷睿家族中的酷睿M5-6Y54(圖1)、酷睿i5-6300U(圖2)和酷睿i5-6300HQ(圖3)為例,它們的CPU運算性能依次相差2倍和1.5倍左右(見表)。
TDP的散熱秀
前文已經(jīng)說過,TDP決定了CPU對散熱模塊的需求。因此,我們很容易就能判斷出不同TDP六代酷睿處理器的定位和體驗差異。
4.5W的酷睿M
4.5W的酷睿M熱設(shè)計功耗最低,低到了無需使用風(fēng)扇主動散熱。于是,它最適合用于安裝進(jìn)沒有風(fēng)扇的平板二合一,或是極致纖薄型的筆記本體內(nèi)。就散熱而言,一根熱管再加上金屬材質(zhì)的后蓋,基本就能保證酷睿M長時間運行而不降頻或少降頻(圖4)。因此,凡是武裝酷睿M的產(chǎn)品都擁有非常性感的身材以及零噪音的優(yōu)勢,用于外出期間的“移動辦公助手”再合適不過了。
15W的U系列
15W的U系列酷睿處理器熱設(shè)計功耗居中,長時間運行時極易引起熱量的堆積,必須要借助散熱風(fēng)扇將溫度排出體外(圖5)。還好,15W功耗產(chǎn)生的熱能,通過一根熱管、一組風(fēng)扇和散熱鰭片就可輕松搞定,于是這類CPU最適合用于超薄本領(lǐng)域,或是微軟Surface Pro 4這種高端平板二合一產(chǎn)品身上。
為了提升競爭力,如今更多的筆記本廠商會為搭載U系列的筆記本武裝額外的獨立顯卡(GPU)。當(dāng)然,大家都知道U系列CPU性能談不上強(qiáng)悍,所以與其搭配的GPU也多是NVIDIAGTX950M以下檔次的中低端獨立顯卡,想在1080P和高畫質(zhì)下流暢體驗所有大型3D游戲只是夢想(建議在1366×768像素或720P加高畫質(zhì)下體驗游戲)。想同時解決CPU+GPU的散熱需求,就需要筆記本配備更多的熱管,以及轉(zhuǎn)速更大的散熱風(fēng)扇,更講究點的產(chǎn)品則會選用雙風(fēng)扇的設(shè)計(圖6),分別負(fù)責(zé)CPU和GPU的散熱。
45W的H系列
作為六代酷睿處理器的最強(qiáng)音,除了i3-6100H以外,包括i5-6300HQ在內(nèi)的更高端型號全部為四核心設(shè)計,3倍于U的TDP注定了它們需要更為夸張的散熱模塊配合。此外,為了縮短與臺式機(jī)的差距,如今筆記本廠商更青睞讓H系列酷睿處理器與GTX960M或更高端獨顯搭配,以“游戲本”的身份殺入市場,爭搶更多優(yōu)質(zhì)的游戲用戶??上?,此類游戲本注定不會太過輕薄,并通過更多或更粗的熱管、2組高速散熱風(fēng)扇和更多散熱通風(fēng)口來緩解產(chǎn)品的散熱壓力(圖7)。
好消息是,得益于Skylake領(lǐng)先的14nm工藝優(yōu)勢,游戲本并非注定與輕薄無緣。以戴爾XPS 15為例,這款15.6英寸的游戲本就在17mm厚度和1.78kg體重的基礎(chǔ)上,硬是塞進(jìn)了H系列CPU和GTX960M獨顯芯片。當(dāng)然,這款產(chǎn)品對散熱模塊進(jìn)行了大量優(yōu)化,比如通過壓縮PCB主板的面積,塞進(jìn)了兩個大功率風(fēng)扇,并通過兩根又粗又長的熱管和散熱片覆蓋芯片之上(圖8),從而解決了高端硬件的散熱要求。
通過本文,相信大家對六代酷睿家族不同TDP的CPU有了進(jìn)一步的認(rèn)識,從而不難掌握移動設(shè)備的選購秘訣:如果你對性能要求不苛刻,希望產(chǎn)品續(xù)航時間最長、最便攜,那么非武裝4.5W處理器的設(shè)備“不娶”;如果你打算讓家里的臺式機(jī)下崗,那么45W處理器這是底限;喜歡足夠的性能和纖薄設(shè)計,15W U系列平臺才是最佳選擇。