前段时间给小伙伴推荐了不少 14 吋的轻薄本产品,但有的朋友觉得不得劲呀,希望来那种屏幕又大、体积又轻、性能又好、价格又便宜的轻薄本。纯粹是搁这叠 Buff 呢?如果是 5 年前,相信大部分人都会觉得你在想屁吃。
但今年或许情况真不一样了,一款 16 吋 4K OLED 屏幕 + AMD 锐龙 6000 U 系列移动处理器,重量仅 1.17kg 的全金属轻薄本,你觉得要多少钱?要我猜,怎么也得上万吧?而宏碁上来就拍桌子说,今天我给家人们搞个福利,一个数 6969 元,买买买!
开个玩笑,今天给大家带来的便是【宏碁传奇 Edge 锐龙版】 ,它搭载了 16 吋 4K OLED 屏幕,重量仅仅 1.17kg,厚度仅 13.95mm,大家可能没有概念。我把目前市面上在售 15 款的 16 吋集显轻薄本都拉过来比较:在厚度方面,宏碁就是当之无愧的爸爸,比第 2 名还薄了 15.5%,同时在重量方面也要比第二名轻 20g,你就知道这款笔记本的重量和厚度控制有多夸张了。
虽然对比的 16 吋轻薄本中不乏搭载 45W 标压处理器的卷王,但对比同样是 28W 低压处理器的竞品,宏碁传奇 Edge 锐龙版依旧优势明显。不禁让人好奇,宏碁是如何做到如此轻薄的?它的性能释放和功耗发热情况如何?本文都将带你一一探究。
「型号」:宏碁传奇 Edge 锐龙版「屏幕」:16 吋 / 3840 × 2400 / OLED 屏幕 / 16:10 / 283PPI / 500nits / 100%DCI-P3 / 92% 屏占比 / DisplayHDR True Black 500「处理器」:AMD 锐龙 7 6800U(8 核心 / 16 线程,2.7GHz / 4.7GHz,15-28W)「内存」:16GB LPDDR5X(6400MHz)「硬盘」:512GB NVMe SSD(PCIe 4.0)「显卡」:AMD Radeon™ 680M 集成显卡「网络」:Wi-Fi 6E 无线网卡 + 蓝牙 5.2「接口」:USB-C(40Gbps)× 2、USB-A(5Gbps)× 2、HDMI、3.5mm 耳麦一体音频口「充电器」:65W USB-C 电源适配器「体积 / 重量」:356.7mm(长) × 242.3mm(宽) × 13.95mm(厚) / 1.17kg「安全」:指纹传感器「电池」:53.9Whr「售价」:6969元
❶ AMD 锐龙 6800U 移动处理器
宏碁传奇 Edge 锐龙版搭载的是「AMD 锐龙 6800U 移动处理器」 ,这颗处理器基于 6nm 制程工艺和 Zen 3 + 架构,拥有 8 核心 16 线程,基础频率 2.7GHz,最大加速频率 4.7GHz,16MB 三级缓存,TDP 为 15-28W。
从 AMD 锐龙 7 6800U 的「处理器理论性能测试」 来看,CPU-Z 单核测试得分 626.6 分,多核性能 5080.8 分。在 CINEBENCH R15 的 CPU 测试结果为 1724cb,CINEBENCH R20 的测试结果得分为 3889pts,CINEBENCHR23 测试中,单核性能得分 1509pts,多核性能得分 10255pts。如无特殊说明,本文测试环境默认为 20-26°C 的密闭空间,BIOS 版本为 V1.04,操作系统版本为 Win11(22H2)、AMD 驱动版本为 22.11.2,开启性能模式。
为了便于大家更加清晰地理解 AMD 锐龙 7 6800U 的性能定位,我拉取了 5800U 和 4800U 的测试数据,同时引入了友商家的 P 系列和 U 系列加以对比,可以得出如下结论:
「外部供电与电池供电性能差距」 :6800U 在电池供电与外部供电时的单核性能相差较小,说明 AMD 对于处理器的性能调度还是不错。「相比于 AMD 前代 U 系列」 :相比于 5800U,6800U 的单核性能最高提升 19.2%,多核性能最高提升 28.4%;相比于 4800U,6800U 的单核性能最高提升 47.6%,多核性能最高提升 35.3%,提升幅度较大。「相比于友商 U 系列和 P 系列」 :相比于 i7-1255U,6800U 的单核性能接近,多核性能优势明显;但相比于 i7-1260P 和 i5-1240P,仍有一定差距。
在「CINEBENCH R15 的 20 次连续性测试」 方面,可以看到,外部供电时 AMD 锐龙 7 6800U 释放了 1106-1736cb 的性能区间,衰减幅度在 36.29%;如果是电池供电的状态下,它的性能区间在 921-1726cb,衰减幅度在 46.64%,因此可以说明外部供电时确实会稳定一些。不过整体的性能波动还是要比 AMD 标压的 HS 和 H 系列更大一些,当然这和 U 系列的性能调度策略有关,需要在性能与功耗之间取得平衡。
我也借助了一些专业软件来测试 AMD 锐龙 7 6800U 移动处理器,数据汇总如下所示,感兴趣的小伙伴可以对比自家笔记本的数据:
「GeekBench 5」 :单核性能 1532 分,多核性能 8012 分「3DMark-CPU Profile」 :单线程 902 分,最大线程 5304 分「FritzChess Benchmark」 :相对性能倍数 57.74,每秒千步 27716「wPrime Benchmark」 :32M(单核性能)耗时 13.915秒,1024M(多核性能)耗时 576.954 秒「Super PI」 :32M(单核性能)耗时 11 分 31.226 秒「X264 FHD Benchmark(V1.0.1)」 :耗时 43 秒,帧率 58.3fps「X265 HD Benchmark(V0.1.4)」 :平均耗时 35.60 秒,平均帧率 31.69fps。「Corona 1.3 Benchmark」 :渲染测试耗时 2 分 17 秒
❷ AMD Radeon™ 680M 集成显卡
此次 AMD 锐龙 6000 系列还有一项重要的升级,就是核芯显卡从 Vega 系列升级到了 RDNA 2 架构,6800U 所搭载的「AMD Radeon™ 680M 集成显卡」 ,拥有完整的 12 CU(计算器单元)和 768 个流处理器。
通过 3DMark 进行理论性能测试可以看到在 Time Spy (DX12) 测试总分 2348 分,其中显卡得分 2097 分;在 Fire Strike (DX11) 测试总分 5964 分,其中显卡得分 6468 分;在 Night Raid(集显)测试总分 21101 分,其中显卡得分 26235 分。
我把 AMD 6800U 的 Radeon™ 680M 同 6800HS、6800H 的加以对比,可以看到三者的性能确实是呈现梯度级变化,当然同友商的 PK,还是优势明显,因此 AMD 锐龙 6000 系列的集成显卡性能确实有点东西。
❸ 生产力场景
在生产力场景测试中,我借助 Procyon 测试了「Office 2021」 的办公生产力场景,可以看到总体得分 4511 分,其中 Word 得分 5101 分,Excel 得分 4338 分,Power Point 得分 5332 分。
在「Adobe Photoshop」 和「Adobe Lightroom」 的图片编辑基准测试里面,总分 4345 分,图像修饰得分 4331 分,批处理得分 4361 分。在「Adobe Premiere」的视频编辑中,总分 817 分,视频编辑导出分数 817 分。
总体来说,AMD 锐龙 7 6800U 在 Office 套件和图片编辑基准测试场景得分表现尚可,但对于性能要求更强的视频编辑场景得分则稍低,这个部分就是 U 系列和 HS 系列、H 系列拉开差距的地方了。
❹ 整体性能
整体性能方面,宏碁传奇 Edge 锐龙版在「PCMark10 EXTENDED」 的基准测试场景中,总体得分 5674 分,基本功能得分 9066 分,生产力得分 8531 分,数位内容创作得分 7304 分,游戏得分 4961 分。
把 PCMark 数据对比自家的 HS 系列、友商的 P 系列和 U 系列,可以看到:AMD 锐龙 6000 系列处理器在和显卡性能相关的生产力、数位内容创作和游戏得分测试场景方面,都要更具优势一些。不过在基本功能方面同友商处理器仍有差距,需要加强。
❺ 功耗发热
为了探寻一下宏碁传奇 Edge 锐龙版搭载的这颗 AMD 锐龙 7 6800U 移动处理器的功耗释放和机体发热情况,我也进行了单烤 FPU 的测试。
进行「AIDA64 单烤 FPU」 30 分钟后,CPU 主频稳定在 3.1GHz,封装功耗在 30W 左右,CPU 温度在 94℃。在外壳温度方面,C 面最高温度为 36.9℃,位于键盘左上角处,D 面最高温度为 36.5℃,位于底部散热进风口处。
「CPU 主频」 :最低频率 0.4GHz / 最高频率 4.75GHz / 平均频率 2.244GHz「CPU 封装功耗」 :最低功耗 4.39W / 最高功耗 30.26W / 平均功耗 18.46W「CPU 发热」 :最低温度 35℃ / 最高温度 98℃ / 平均温度 85.9℃「C 面 / D 面最高温度」 :36.9℃ / 36.5℃
总体来说,宏碁传奇 Edge 锐龙版所搭载的 AMD 锐龙 7 6800U 的性能释放还是相对稳定,而且实测功耗表现是达到了 30W,C 面和 D 面的温度控制尚可。同时风扇噪音方面,满载噪音控制在 48.5 dB(A) 左右,比大部分笔记本还是要更安静一些。
❻ 续航表现
最后,在续航表现方面,宏碁传奇 Edge 锐龙版搭载的是「53.9WHr 锂离子电池组」 ,在 PCMark 10 的现代办公场景极限测试(最低亮度 / 飞行模式 / PCM10BatteryLife 电源模式 / 最佳能效模式)的实测表现在 8 小时 46 分左右,电池性能得分在 4220 分。
对比同为 6800U 处理器的某 14 吋 OLED 笔记本,续航要低了 2 个小时左右。一方面可能是源于 16 吋大屏功耗更高,另一方面也是电池容量偏小了。其实 16 吋的笔记本完全可以考虑更换更大容量的电池组,这也是宏碁传奇 Edge 锐龙版需要继续努力的方向。
近年来,随着「中小尺寸的 OLED 面板技术」 的成熟,越来越多的笔记本和台式机开始配备 OLED 屏幕,宏碁 Edge 锐龙版自然是其中的佼佼者了,堪称买屏幕送笔记本的典型了。
❶ 屏幕面板
通过 AIDA64 查询,可以看到宏碁 Edge 锐龙版选用的是来自三星的面板,具体型号为 ATNA60YV05-0,分辨率达到了 3840×2400,相当于 16:10 屏幕比例的 4K 屏,PPI 达到了 283PPI,细腻程度相当可观。而且按照官方的说法,屏幕使用 E4 自发光材料,同时响应时间低至 0.2ms,屏幕刷新率 60Hz。此外,这块屏幕还拥有 Eyesafe TÜV 硬件级低蓝光认证。
❷ 屏幕素质
接下来,我们看看宏碁传奇 Edge 锐龙版的「屏幕素质」 ,通过爱色丽 i1 Display Pro Plus 搭配 DisplayCAL 3 校色之后检测后,这块屏幕覆盖了 100% sRGB 色域、97.0% 的 Adobe RGB 色域、100% 的 DCI-P3 色域,同时色域容积也是相当高。屏幕实测亮度 368.9nits(SDR)。伽马曲线为 2.2 光度,白点为 6477K,同时对比度达到了无限标准,色准表现方面,平均 △E = 0.28,最大 △E 差值为 1.04,面板数据相当出色。
从实际的观感来看,宏碁传奇 Edge 锐龙版的屏幕显示效果是比较加分的,一方面是得益于色域容积高,所以色彩饱和度更好,观感比我的 32 吋的 Dell U3223QE 更好一些。另一方面是 SDR 模式下的亮度也有 350nits,强于大部分亮度只有 300nit 的 LCD 屏笔记本。
❸ OLED 屏幕的优势与劣势
宏碁传奇 Edge 锐龙版的的屏幕素质出色,也离不开 OLED 屏幕的优势赋能。OLED 得益于子像素呈现黑色时不发光的特性,因此可以做到像素级控光。相比之下,需要背光模组的 LCD 屏幕的黑位控制就比较捉襟见肘了。
通过专业的亮度计仪器检测一下,可以看到在显示黑色色块时,宏碁传奇 Edge 锐龙版屏幕亮度甚至已经低到亮度检测仪的阈值下限了(< 0.01nit )。因为画面足够的黑,所以对比度(最高亮度与最低亮度的比值)也就足够高,一般侧入式背光的 LCD 显示器也就能够在 1000-2000:1 上下波动,而 OLED 屏幕的对比度则能够达到惊人的 100 万:1。
大家可能觉得口头描述和数据展示还不够直观,那我们实拍对比下。从下图可以看到在呈现「黑色背景的照片样张」 时:右侧的传统侧入式 LED 显示器背景灰蒙蒙,甚至还有边缘漏光,而 OLED 屏幕的宏碁传奇 Edge 锐龙版(左下)的背景黑的纯粹,没有杂质。
OLED 屏幕虽然优势显著,但也存在一定的「天然缺陷」 :一方面是使用寿命相对有限,往往在 30000 小时左右;另一方面是由于每个像素点独立发光,导致工作时间不一致,屏幕老化不均匀后形成画面残留,也就是我们常说的烧屏现象。
目前 OLED 面板厂商们也意识到了这个问题,为了保护 OLED 屏幕的使用寿命,开始通过「动态像素偏移」 和「区域亮度控制」 来规避这种风险:前者是定期轻微地移动画面,避免单像素点长时间显示一个颜色。后者则是在显示大面积白色的画面时降低亮度。
实测下来宏碁传奇 Edge 锐龙版在全屏白色时依旧可以保持 SDR 状态-350nits 和 HDR 状态-450nits 左右的亮度,所以日常使用完全不用担心 OLED 屏幕亮度忽明忽暗的情况。
❹ HDR 的场景体验
得益于出色的屏幕性能,宏碁传奇 Edge 锐龙版在 Windows 系统中能够完整支持到 HDR 和 HDR 视频两项功能,在系统设置→屏幕→HDR 就可以开启。
在 HDR 认证方面,宏碁传奇 Edge 锐龙版是通过了视频电子标准协会(VESA)针对 OLED 屏幕推出的「DisplayHDR TrueBlack 500」 的认证,即峰值亮度达到 500 nits,同时考虑到 OLED 显示器子像素的黑色不发光特性,最大黑电平亮度标准下调至统一的 0.0005nit,达到“真正的黑”水准。
借助 HDR 测试软件激发亮度,然后通过照度计检测之后,这块 OLED 屏幕的最大激发亮度足足有 658nits,其实拿个「DisplayHDR TrueBlack 600」 认证也是问题不大,基本能够满足 HDR 工作流中的监看、回放功能了。
如果按照视频电子标准协会(VESA)提出的 HDR 标准,应该是能达到 HDR 600 的亮度要求。但是我发现这块屏幕开启 HDR 后,相比于 SDR 模式时的色域下降较多,从 100% DCI-P3 色域下降到了 77.4%,好在还能覆盖 99.5%sRGB,所以 HDR 400 也是可以达标的。
「HDR 400 认证要求」 :峰值亮度 ≥ 400nits,全屏持亮度 ≥ 320nits,覆盖 95% BT.709色域或 95% sRGB 广色域「HDR 600 认证要求」 :峰值亮度 ≥ 600nits,全屏持亮度 ≥ 350nits,覆盖 99% BT.709 色域和 90% DCI-P3 广色域
虽然色域差点意思,但是仅凭 650nits 的峰值亮度和 OLED 屏幕的黑位优势,也可以傲视市面上绝大部分显示器了,下图就是我使用宏碁传奇 Edge 锐龙版外接 LCD 显示器同时播放 HDR 视频的效果。
可以看到在呈现黑色背景画面时,宏碁传奇 Edge 锐龙版的 OLED 屏幕背景更加深邃纯净。而在播放明亮的 HDR 视频时,更高的区域亮度也会让画面更加突出。
❺ 镜面屏幕的优势与劣势
或许有朋友还会对宏碁传奇 Edge 锐龙版的镜面屏幕略有担心,毕竟户外使用环境复杂,总少不了各种光源的干扰。从实际使用来说,在户外镜面屏确实有一定的影响,但当你面对 16 吋的屏幕时,你的身体已然可以阻挡反光了,所以其实不用担心。
而且 OLED 屏幕最大的优势是对比度和色彩,雾面屏的抗漫反射性反而会削弱画面的通透感,下面我拍摄了三组样张的侧面视角图,可以看到宏碁传奇 Edge 锐龙版的观感优势明显。
总体来说,宏碁传奇 Edge 锐龙版的屏幕素质是相当过硬的,不管是色域覆盖、亮度、对比度、白点、色准等硬性指标,还是实际的观感,都能够在目前竞争激烈的笔记本市场里以屏幕优势独当一面。
最后一章,我们再来看看宏碁传奇 Edge 锐龙版的外观设计和内部拆解,看看它是如何实现的极致轻薄?首先,自然少不了三面镁铝合金材质机身,在极致轻薄的同时也能够保持机体的结构强度和散热需求。
宏碁传奇 Edge 锐龙版的 A 面比较清爽,只有顶部的烫金 Acer 标志。在颜色方面,宏碁提供了白、黑及银三种主流配色,我上手的便是其中的白色。官方名称为云熙白,肉眼感觉颜色有点点偏蓝偏青,并不是那种典型的白,算是小清新的配色。
在 B 面屏幕边框,左右边框各 5mm,顶部边框和下巴各 8mm,按照 355mm(长) × 223mm(宽) 左右的 B 面积简单计算下,屏占比达到了 92%,算是相当不错的了。
宏碁传奇 Edge 锐龙版的 B 面顶部选用的是支持 TNR 时域降噪技术的 1080P 摄像头,在低光源条件下也可以减少画面噪点,提供高质量影像。左右各一的麦克风阵列还支持基于 AI 降噪技术的 Acer Purified Voice,能在复杂的环境音下改善通话质量。
宏碁传奇 Edge 锐龙版的 C 面为了尽可能的薄,键盘的键程很短,但实际使用下来,并不会觉得累。而且键盘区域,还采用了下沉式的基座,又能在一定程度上对屏幕起到保护作用。三档背光也能够满足用户在各种光纤条件下的使用所需。此外,这款笔记本的 Fn + F 键位,可以实现安静模式、均衡模式、性能模式的快速切换。
在掌托部分,你能够看到 AMD Ryzen 7 6000 Series 和 AMD Radeon Graphics 的贴纸,代表着 AMD 的 CPU 和 GPU 内核,右侧掌托还有 HDMI 和 Eyesafe TÜV硬件级低蓝光认证。
宏碁传奇 Edge 锐龙版的 Oceanglass 环保触控板,是以海洋回收塑料制成,充分贯彻着品牌的环保理念。同时难得的是,触控板的触感是非常接近于玻璃,丝滑流畅,易于操作。
值得一提的是,这款笔记本还加入了指纹识别模块,同电源键合二为一,可以在提高安全属性的同时避免输入密码的困扰。
笔记本的「I/O 端口」 也是厚度控制的重头戏,两个 40Gbps 满血的 USB-C 4.0 规范,既可以充电也能够接驳高速读写设备及视频输出。此外,还有 2 个 USB-A(5Gbps),1 个 HDMI 端口和 3.5mm 耳麦一体音频口。
而且为了尽可能的做薄,USB 端口和 HDMI 视频口都快跟厚度齐平了。如果电脑平放桌面,插拔一定不太省心。所以宏碁传奇 Edge 锐龙版还加入了翘臀设计,既可以为底部留出散热空间,又可以形成一定的键盘仰角,改善输入体验,最后也规避了端口插拔问题,可谓一举三得了。
相比于 A 面的清爽,宏碁传奇 Edge 锐龙版显然在底部做了不少加法,诸如四个角上的支撑脚垫,上方两根长条形的散热进风栅栏、左右各一的扬声器开孔、还有正下方的产品信息贴纸和正版 Windows 标签。
总体来说,宏碁传奇 Edge 锐龙版的外观设计秉持着轻薄的理念,尽可能的压缩体积,当然这也离不开笔记本在内部空间的优化利用。
通过卸下宏碁传奇 Edge 锐龙版背面的「10 颗梅花螺丝」 就能够轻松开盖了,可以看到内部采用了一大一小两个主板设计,二者通过排线相连。散热模组上选用了单风扇和单热管设计,拿来压住 AMD 锐龙 7 6800U 的发热还是足够了。
宏碁传奇 Edge 锐龙版的内存采用了板载设计,搭载的是「16GB LPDDR5 6400MHz 内存」 ,时序为 19-15-17-34 CR1,通过 AIDA64 的内存测试之后可以看到,读取速率为 44879MB/s、写入速率为 50523MB/s、复制速率为 52170MB/s、时延 107.5ns。 L3 Cache 的读 / 写 / 拷贝数据分别为 473.97GB/s、505.72GB/s、449.6GB/s、时延 11.3ns。
硬盘方面,宏碁传奇 Edge 锐龙版选用的是「镁光(Micron)M.2 固态硬盘」 ,型号为 MTFDKBA512TFH,硬盘容量为 512GB,使用的 PCIe 4.0 × 4 通道和 NVM Express 1.4标准。同时在大小主板的排线之下还预留了一个额外的 M.2 接口(红色区域),可以拓展另一块固态硬盘,宏碁算是把空间利用玩明白了。
硬盘性能方面,这块镁光硬盘在 ATTO Disk Benchmark、TxBENCH 等其他主流软件测试的结果中,可以看到硬盘的顺序最大读速在 6700MB/s 左右,最大写速在 3900MB/s,速度在 PCIe 4.0 硬盘里面算是顶尖的。
网卡方面,宏碁传奇 Edge 锐龙版搭载的是「AMD RZ616 Wi-Fi 6 网卡」 ,这颗网卡是 AMD 跟联发科共同开发的 Wi-Fi 网卡,支持 2.4GHz 和 5GHz 双频段,集成蓝牙 5.2,最大宽带为 2400Mbps(160MHz)。
最后在电池方面,宏碁传奇 Edge 锐龙版搭载的是 53.9Whr 的锂离子电池组,而且还是超薄款。你还可以轻松掀起电池板,看到下方的触控板组件。
最后在供电方面,宏碁传奇 Edge 锐龙版提供了一个 65W 的 PD 充电器,使用 USB-C 口进行供电。相比于传统砖块一样的电源适配器,通勤使用更加灵活。
当然你可以像我一样,选择搭配一个大功率 PD 方案的移动电源,直接在户外使用时就进行外部供电,这样使用场景就更加灵活了。
经过本文的测评之后,我们来总结一下宏碁传奇 Edge 锐龙版这款 4K OLED 大屏轻薄本的使用体验。其实当我看到这款笔记本的重量和厚度指标时,不免有点担心它的性能发挥。但好在 AMD 锐龙 7 6800U 移动处理器一向发挥稳定,充分展现出了 AMD 锐龙 6000 系列移动处理器在能耗比,集成显卡性能方面的巨大优势,对标友商的 U 系列也是竞争力十足。
同时,从宏碁传奇 Edge 锐龙版自身出发,它的外观设计和内部构造都是围绕轻薄这个理念服务的,既有扎实的镁铝金属机身,也有超短键程的键盘设计,此外近乎极限压缩的中框还放下了丰富的 I/O 端口。在内部构造方面,也是尽可能压减硬件重量,实现了 16 吋笔记本中最轻+最薄的双料冠军了,就算拿 14 吋笔记本的厚度重量来 PK,也能有一战之力,应该算是轻薄向用户的理想型了。
当然,宏碁传奇 Edge 锐龙版的极致轻薄也不是没有妥协,比如我就认为它有 2 点【值得改进】 :首先是这款 OLED 屏幕在 HDR 模式下的色域会比 SDR 模式下有所下降,仅能够满足 HDR 400 规范,色彩表现可能就无法同 650nits 的峰值亮度相辅相成了。其次是,虽然是 16 吋笔记本电脑,但电池容量仅为 53.9Whr,导致续航表现中规中矩,考虑到机体内部空间仍有可利用空间,建议厂商选用更大容量的电池组来支撑起续航,相信消费者还是愿意为此牺牲一些厚度和重量。
最后在配置方面,宏碁传奇 Edge 锐龙版只有 AMD 锐龙 7 6800U + 16GB 内存 + 512GB 硬盘的版本,配置也比较均衡。6999 元的定价估计有一大部分分给了 4K OLED 屏幕总成,如果你有外接屏幕的规划,完全可以省出一大笔预算了。这样看来宏碁传奇 Edge 锐龙版真的可以当作买屏幕送笔记本了,对屏幕要求高的童鞋值得重点关注一波了。
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移动处理器市场在2018年经历了许多变化,包括AMD携全新一代APU归来,英特尔发布了全新8代和9代移动处理器等。那么,在2019年,移动处理器市场有哪些新的变化可能发生呢?又有哪些全新的技术将得到应用呢?
作为行业巨头的英特尔在2018年底的架构日和2019年的CES上披露了大量的未来发展计划,包括新的工艺进展情况,新的产品和技术计划等。在这些资料中,最重要的就是10nm工艺的研发情况和相关产品推进情况。
▲英特尔展示了不同的工艺代号,即使是同代工艺,也区分不同类型。
▲不同的部分将使用不同类型的制造工艺
考虑到本刊已经在之前的文章中介绍了大量英特尔10nm新工艺的内容,本文就不再赘述。除了这些内容外,英特尔还公布了大量有关未来移动处理器的新技术,包括Foveros 3D封装和混合处理器等,这些新技术将成为未来英特尔移动处理器的重头戏,值得关注。
传统半导体采用的都是单片裸片的平面结构,也就是说单硅片上具有一个芯片的所有内容,再经过一次封装就可以使用了。随着技术发展,多芯片封装技术的产品也常常可以看到,比如英特尔之前推出的和AMD的GPU封装在一起的处理器等。当然,这些封装的产品都是基于一个平面,革命性的意义还不够那么明显。现在,英特尔已经计划将3D封装技术带到民用大众市场,这将极大地改变整个产业的形态。
▲英特尔认为用最佳工艺使用不同芯片,然后封装在一起是是一个不错的选择。
3D封装技术在封装之前会让芯片处于芯片3D堆叠的状态,这带来的一个显著优势就是芯片封装后的面积会缩小,相应的功耗可能也会进一步降低,并且更小的封装尺寸更容易让芯片在系统中使用。
另外,一些性能约束在3D封装技术采用后可能会消失,举例来说内存距离处理器存在一定的物理距离,这使得存储速度降低。现在,英特尔正在研发名为Foveros的3D封装技术,可以将不同的芯片封装在一起,这将主要影响小型设备或者对功耗、尺寸敏感的设备。之所以英特尔要推出Foveros技术,是因为芯片发展带来了一些技术问题。
▲Foveros 3D封装可以解决这些问题
实际上,英特尔在处理器和芯片组、SoC上使用的工艺是不同的。根据英特尔给出的数据显示,英特尔处理器和芯片组的工艺内部代号分别为127x和126x,其中1270、1272是近期数代处理器工艺的代号,而1265、1269、1271、1273是针对芯片组的工艺编号。采用不同的工艺取决于所生产的芯片的频率、功率、性能要求、晶体管类型等。
未来英特尔还会带来更多的工艺节点,以覆盖更多的功率和性能需求。在2019年,英特尔将在计算芯片上使用10nm,也就是1274工艺,IO单元上使用14nm,也就是1273工艺,其余还有诸如1275、1277等不同工艺,用于GPU、电源模块、FPGA等不同的产品之上。
对英特尔来说,为不同的芯片使用不同的工艺是理所当然的,但是要将这些芯片组合在一起,目前的方法是统一使用一种工艺,而这并不合理。解决方法就是分别为不同的部件使用不同的、最合适的工艺制造,然后生成很多的小芯片,再将他们封装在一起。这也就是英特尔Foveros 3D封装技术所需要解决的问题。
▲Foveros 3D封装的一些细节,注意插入器打孔。
▲Foveros 3D封装组合不同的芯片
从另一个角度来说,Foveros是一种新的有源接入技术,其设计步骤超过了之前的EMIB设计,适用于小型设备或者需要极高内存带宽的设备。Foveros封装后,每比特传输所需要的功耗将非常低,并且封装技术还需要尽可能在一个平面上放置更多的芯片或者采用堆叠技术。英特尔表示目前Foveros技术研发已经结束,准备迎接大规模生产。
英特尔展示了一些Foveros封装产品的样品。外观上Foveros技术呈现的样品看起来可能类似硅插件,这项技术已经在HBM显存搭配高端GPU中实现了。但是英特尔Foveros还要更复杂一些,它使用了插入器技术,这种导通技术可以穿透中间层的硅片直接达到顶层芯片,一部分插入器能够为顶层芯片通电并传输数据,另一部分则为下层的PCH芯片或者IO芯片传输数据。当然,这种导通技术对位于顶层芯片和底层基板之间的中层芯片设计提出了要求,需要芯片带有过孔以方便顶部芯片的连接。
▲英特尔展示在使用Foveros 3D封装的混合x86芯片
英特尔幻灯片展示的技术要更复杂一些,在首次应用中,Foveros并没有那么令人吃惊,目前只是使用插入器通过PCH连接到CPU核心。英特尔还在进一步研发一些新的想法,比如一个比较复杂的插入器可以用于功能选择,这将使得英特尔可以在不同的芯片中使用不同的晶体管类型。比如在22nm FFL工艺节点上的插入器,在顶部连接10nm工艺的CPU,甚至DRAM颗粒也可以再最上方以POP的方式加入,这听起来非常有意思。
在Foveros技术成熟后,英特尔的一些更令人惊讶的技术实践出现了。在发布会上,英特尔展示了一款采用Foveros技术和全新系统架构的Hybrid x86处理器。
英特尔展示的处理器采用12X12封装,顶部是POP封装的内存颗粒。中间有2层,靠近内存的一层采用了10nm工艺,包含了单个Sunny Cove的大核心和四个Atom内核,中间靠近基板的一层则设计了采用22nm FFL工艺的IO或者PCH芯片。整个芯片尺寸非常迷你,待机功耗也仅有2mW,面向移动市场设计。
英特尔还给出了这款芯片的基本架构图。从图中来看,这款SoC芯片的大核心也就是Sunny Cove包含0.5MB的私有中级缓存,四个小核心带了1.5MB的共享二级缓存,4MB的最后一级共享缓存被分配给所有核心使用。内存控制器为四通道LPDDR4规格,11.5代架构拥有64个EU单元的GPU、全新的IPU,支持DP1.4。
英特尔宣称这项技术主要是面向低于7W的无风扇市场,并且主要考虑到客户需求,目前的版本只是最初的起步阶段,还需要进一步优化。
从业内发展来看,ARM在混合核心上已经研发多年,包括大名鼎鼎的big.LITTLE技术,通过为不同的任务调用不同核心而节约能耗。英特尔这款新的设计带来的是移动x86处理器一种全新的设计思路,一方面它可以利用混合核心来为客户提供更好的能耗比,另一方面,混合核心也可以降低硅片面积和制造成本,再借用Foveros封装技术实现小型化和低功耗化,这将很深刻的改变目前笔记本电脑或者其他x86移动设备的形态。英特尔将在2019年和2020年持续推进Foveros技术和Hybird x86产品,尽快将其商业化并推向市场。
说完了技术再来看看相关产品信息。目前英特尔移动处理器的主流产品依旧采用的是14nm工艺,10nm工艺只在寥寥数款产品上出现,并且架构采用的是Cannon Lake。
在英特尔宣布10nm工艺进一步延期和Sunny Cove架构的相关产品之前,Cannon Lake是被英特尔报以厚望的10nm初代产品。不过随着各种各样的问题浮现,包括工艺性能不达标、整体表现不佳等,英特尔最终放弃了桌面市场的10nm Cannon Lake计划,移动市场的Cannon Lake产品也大幅度缩水,目前只有寥寥数款上市。
根据之前的消息,英特尔在10nm的Cannon Lake上至少早期规划了五款移动款产品,包括Core i3-8121U、Core i3-8130U、Core i7-8850H、Core i5-8600T等,不过目前我们能看到的只有Core i3-8121U一款,被用于入门级笔记本电脑。
根据一些测试数据来看,初代10nm工艺的Core i3-8121U相比之前的Kaby Lake、14nm+++制程的Core i3-8130U而言,在功耗、性能方面的表现并不算很出色,除了核心面积有所缩小外,频率无法达到更高的水平的同时性能功耗比表现也不是很出色,可对比的测试中典型的数据显示,Core i3-8121U的功耗为867mWh,而Core i3-8130U仅有768mWh。
这个结果和之前一些分析是吻合的,那就是英特尔初代10nm工艺在各方面甚至不如深度改进型的14nm工艺,这也可能是英特尔最终放弃在2018年大规模推广10nm Cannon Lake的原因之一。
在Cannon Lake不再大规模推广之后,从英特尔的发展路线图来看,10nm工艺产品的大规模普及要到2019年下半年,最起码是Sunny Cove架构的相关产品完成之后,可能英特尔会配合Foveros 3D封装技术以及混合处理器技术推广10nm产品,这将极大的增强英特尔在移动市场上的竞争力,我们让拭目以待。
说完了英特尔,再来看看AMD。AMD在PC市场上也是老面孔了,近年随着Zen架构和Ryzen处理器的显著性能提升,AMD得以重回高性能处理器市场,并逐渐进击移动市场。在2019年的CES上,AMD就发布了全新的Ryzen 3000系列移动处理器产品,并且首次提供了对Chromebook这类非Windows产品的支持。
虽然AMD在CES发布会上将重点放在了Zen 2架构和第三代Ryzen桌面处理器上,但移动市场上却带来了一整套新品发布,也就是Ryzen 3000家族。需要指出的是,移动版本的Ryzen 3000系列处理器是之前Ryzen 2000系列处理器的升级版本,并不是采用Zen 2架构的全新版本。型号上的接近可能带来市场上的些许混乱,AMD可能需要避免这样的情况发生。
▲AMD发布了第二代Ryzen移动处理器
根据AMD的消息,新的处理器改变主要有三个方面,一是处理器的CPU架构从之前的Zen架构升级到了新的Zen+,带来了一定的性能提升;二是新的产品采用了格罗方德最新的12nm工艺生产,因此降低了功耗并提供了更多的频率余量;三是在GPU方面,Ryzen Mobile GPU的功率范围得以扩展,频率和性能都有所提升。
▲第二代Ryzen移动处理器性能对比
从发布的处理器来看,AMD最高端的移动处理器更新为Ryzen 7 3750H,四核心八线程,最高频率高达4.0GHz,集成了拥有640个流处理器、最高主频为1.4GHz的Vega 10 GPU,支持最多四个显示器输出。AMD表示这款处理器将面向高端和游戏笔记本电脑市场。一般来说这类产品往往配有独立GPU,但是Ryzen 7 3750H的GPU性能已经能够满足大部分用户的需求,节约下来的空间和功耗可以用于加强笔记本电脑其他方面的设计,比如更为轻薄、续航更长或者更为安静。
▲第二代Ryzen移动处理器的技术特点
除了后缀为“H”系列的35W TDP的标准电压产品外,AMD还带来了一系列后缀为“U”,TDP功耗为15W的超低电压产品。这类产品往往用于轻薄设备,提供比较长的续航时间,面向的用户是有一定性能需求但并不存在太多重负载计算的场合。典型的产品就是本次发布的Ryzen 7 3700U,其基本规格和之前的Ryzen 7 3750H相当,但是TDP降低至15W。
一般来说,更高的TDP使得处理器峰值功率更高,并且能够更长时间保持在更高的频率上。值得一提的是,所有AMD的移动处理器都加入了Precison Boost 2技术,这项技术允许处理器根据负载和散热能力自行调整频率,从而实现性能和功耗的双重收益。
除了高端的Ryzen 7系列之外,面向中端市场的Ryzen 5系列有两款产品,Ryzen 5 3550H和Ryzen 5 3500U。它们的规格几乎完全相同,都支持四核心八线程,GPU是集成了512个流处理器的Vgea 8,最高频率1200MHz,同样支持4个显示设备输出,这两款处理器的差异和7系列的两款处理器完全相同,都使用不同的TDP功耗来区分产品并面向不同的用户。
最后三款产品则面向入门级市场,其中Ryzen 3 3300U的GPU采用有6个CU单元的Vega 6,拥有384个流处理器,而Athlon 300U集成Vega 3 GPU,流处理器数目削减至192个。
值得一提的是Athlon 300U,这是AMD首次在Ryzen移动处理器上启用Athlon品牌,并且这款处理器并非使用新的12nm工艺和Zen+架构,而是依旧采用了Zen架构和14nm工艺。考虑其面向入门级市场,AMD这样做也无可厚非。
性能方面,AMD也给出了一些用于对比的数据。AMD采用的首个对比对象是较老的、需要升级设备的用户所使用的15W TDP的Broadwell系统。AMD表示由于自己的产品有更多的CPU核心、更强的Vega GPU,因此处理器性能提升大约60%、在PC Mark 10 Web工作负载的测试项目中提升大约10%~22%、PCMark 10 Standard测试提高50%、Adobe Photoshop CC图像滤镜性能提升15~16倍左右。
如果和目前主流的系统相比的话,AMD选择了Ryzen 5 3500U对比Core i5-8250U,AMD宣称前者比后者在PCMark 10的Web工作负载上提升了14%,在Adobe Photoshop CC图像滤镜上提升了27%。游戏方面同样采用15W TDP的Ryzen 7 3700U和Whiskey Lake-U Core i7-8565U进行对比,在低画质、720p的分辨率下运行《火箭联盟》、《DOTA2》、《堡垒之夜》,前者比后者平均帧数优势高达20%~40%
最后再来看看功耗。在功耗方面,由于采用了新的工艺,Ryzen 3000系列的功耗表现要比之前的产品改善很多。AMD表示新的产品支持12小时甚至更长的电池续航时间,视频播放则能支持超过10小时——AMD戏称这项测试未从洛杉矶到东京,飞机需要飞行10个小时,AMD处理器能够支持全程视频播放,此外还加入了语音唤醒、4K流媒体视频等。考虑到AMD第一代Ryzen移动处理器存在待机功耗较高的问题,因此在功耗方面AMD可能做出了一些改进,但这还需要更多的测试才能明确。
在另一个产品线也就是Chromebook上,AMD首次在发布会上提到了这个产品系列。AMD的数据显示,Chromebook市场目前增长速度比较快,年复合增长率大约为8%,面向的用户是价格敏感性或者功耗敏感性。
▲AMD进入Chromebook市场
AMD认为现在正是进入这个市场的好时机,因此推出了两款6W TDP功耗的处理器,不过并不是Zen+Vega架构,而是基于较老的挖掘机CPU架构和GCN GPU架构,制程也采用了较老的28nm。这两款产品的具体型号为:AMD A6-9220C和AMD A4-9120C。其中前者A6-9220C为双核心双线程,频率为1.8GHz基准、2.7GHz Boost,集成显卡为R5系列,拥有192个流处理器,GPU频率为720MHz。
后者也就是A4-9120C基本规格相同,只是频率进一步降低,CPU部分降低至1.4GHz基准和2.4GHz Boost,GPU频率缩减至600MHz。性能方面,AMD的数据显示这两款产品性能远远超出目前Chromebook上常见的英特尔赛扬N3550和奔腾N4220,其中网页浏览速度提高23%、电子邮件速度提高2.5倍、生产力提高62%、照片编辑和网页游戏速度分别提高了33%和34%。
Ryzen 3000系列产品将在今年第一季度开始出现在各大厂商的笔记本电脑中,其中典型的厂商包括华硕计划使用Ryzen 7 3750H或Ryzen 5 3550H搭配AMD RX 560X独立显卡打造游戏笔记本电脑。Chromebook方面HP和宏碁已经展示了一些机型,价格低廉且续航时间超过9个小时。
▲HP推出的Chromebook
总的来看,AMD在采用了全新的架构和设计之后,在移动处理器上进一步发力,将充分发挥AMD同时具有高性能CPU和GPU的优势,有可能带来笔记本电脑市场竞争格局的改善,一些搭配入门级显卡的笔记本电脑在AMD的新Ryzen移动处理器的对比下可能竞争力减弱从而失去市场,同时AMD的新品也会给英特尔带来更大的压力,迫使后者加入竞争。对消费者来说,在移动市场上也会有更多的选择,有机会购买到更好用和更具性价比的产品。
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