狂奔的盒子

電子產品的消費主力正逐漸由中低端向高端和差異化的方向發展，讓傳統PC業務受到了前所未有的挑戰。而在“性能過剩”大行其道的今天，許多PC廠商都在絞盡腦汁地去制造有創新性的產品以吸引消費者的眼球，于是市場上出現了許多形態各異的個性化臺式機產品。其中微型體積的臺式機產品以靈巧的外觀和低功耗等賣點吸引了許多消費者的眼球，如蘋果公司推出的Mac mini和聯想推出的超小體積商用臺式機ThinkCentre M4350q等。憑借小巧的體積、豐富的擴展功能和不輸于標準臺式機的性能，讓這類產品成為了PC產品中的新寵。不過這類產品均為定制化產品，較少的產量導致其成本較高，價格方面難以做到親民。在這種情況下英特爾憑借在嵌入式方面的技術積淀和雄厚的技術實力，推出了自家的迷你體積主機產品NUC，讓追求高性能、小體積主機的用戶有了新的選擇。

什么是NUC

英特爾在2012年秋季IDF上展示過其NUC（Next Unit of Computing）超小體積臺式電腦系統，外形尺寸僅為112mm×117mm×42mm，差不多只有一個成年人手掌的大小。雖然體積如此迷你，但NUC在性能方面毫不妥協，新一代的NUC搭配了Haswell架構的第四代酷睿系列處理器，集成Graphic HD 5000核芯顯示卡，并具備了不錯的擴展功能。通常情況下，超小體積產品的零部件都是不可更換的，而標準的NUC卻是一個帶有主板、處理器和電源的準系統，其他的主要零部件如內存、硬盤、無線網卡等設備用戶可以自行選配。

NUC的核心組成

新一代的NUC具有兩個型號，分別為D54250WYK和D3410WYK，主要區別為，前者采用Haswell架構的超低電壓版Core i5-4250U處理器，后者采用了Core i3-4010U處理器。新的Haswell處理器采用單芯片設計，也就是把處理器、芯片組封裝到一起，針對變形超極本以及平板電腦這些需要更低功耗、更小外形的產品來說。雖然處理器和芯片組集成于同一顆BGA封裝芯片當中，但并不是原生整合，而是多芯片封裝。所以我們在主板上已經看不到北橋芯片的存在了，拆下CPU散熱器我們可以看到和CPU處在同一基板但又不是一體的北橋芯片。此外，由于這兩款處理器均采用BGA封裝，無法像臺式機處理器那樣可以隨意更換，這一點略有些遺憾。

NUC采用了英特爾專門為之打造的uCFF主板，規格尺寸只有100mm×100mm，比miniITX主板的面積（170mm×170mm）明顯小很多，介于Nano-ITX（120mm×120mm）和Pico-ITX（100×72mm）規格之間。

I/O接口方面，新一代的NUC提供了4個USB 3.0接口（前面板2個，后面板2個）、1個miniHDMI接口、1個miniDisplayPort接口和1個RJ-45網線接口。此外，前面板還提供了1個3.5mm耳機插孔和1個紅外線接收器。這也是NUC產品第一次內置紅外遙控器接收單元，讓該產品通過遙控器進行操作也成為了可能。

卸下NUC底部的4個螺絲即可將NUC的底殼拆下，我們可以看到NUC主板的設計非常緊湊。主板的正面提供了1對DDR3 SO-DIMM插槽（最高支持16GB內存），1個全尺寸miniPCI-E插槽（支持mSATA接口的固態硬盤），1個半長的miniPCI-E插槽（用于Wi-Fi和藍牙）。由于主板面積的限制，全尺寸mini PCI-E插槽和半長miniPCI-E插槽采用了層疊式設計，并留有一定的空間，既節省了空間又利于散熱，一舉兩得。英特爾在NUC上有著完整的配件產品線，套裝中不僅包括了325系列的180GB SSD，同時無線網卡選擇余地較大，有多種功能的產品可選，如藍牙、WiMAX、雙頻IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac的解決方案。此外與這款采用低電壓處理器的NUC搭配的內存規格需為DDR3L，該產品也由英特爾的關系企業鎂光生產。值得一提的是，無線網卡的天線和底線已經被集成在NUC塑料頂蓋的內側，因而無需擔心無線信號質量問題。

除了常規的擴展位外，我們還在主板上發現了1個標準的SATA接口和1個SATA供電接口，在電源接口的附近還有1個2PIN的供電接口。從NUC的結構來看，這幾個接口所使用的數據線無法從NUC中引出來，而NUC中更是沒有安裝使用這類接口設備的空間，那么這幾個接口到底是做什么用的呢？通過接口的擺放方向我們猜測，這也許是英特爾為NUC預留的擴展“大招”，將NUC原有的底殼拆下后剩余的部分可以通過擴展底座增加額外的SATA接口硬盤甚至電池等模塊。另外，還有一種可能就是由于NUC所用的主板大量用于嵌入式設備，所以這類主板原生設計了這幾個接口，而由于NUC的產量較少，所以英特爾并沒有單獨將主板上的這幾個接口削減掉，而是直接使用了成品的主板。

新的Haswell處理器

本次CHIP測試的這款NUC采用了Haswell架構的i5處理器，型號為Core i5-4250U，它采用最新的22nm工藝打造、Socket 1168 BGA封裝和雙核心4線程設計，默認主頻為1.3GHz，最高Turbo頻率為2.6GHz。

作為英特爾的殺手锏之一，Haswell在上一代雙芯片的基礎上再次進化，成功實現了單芯片設計，不過這并不是原生的單芯片整合，而是類似第一代酷睿處理器CPU+GPU的“膠水”組合。雖然Haswell沒有在這一代做成遠程單芯片整合，但是這樣做的優點顯而易見，整個主板只需一個散熱器即可完成散熱，既有利于主機的小型化又節省了散熱器的成本，可謂一箭雙雕。

除了工藝和封裝模式的改變，面對現階段以及未來人們對喚醒速度更快、待機時間更長、性能更強以及設備更加易用的迫切需求，Haswell在功耗控制、計算性能、圖形性能等方面做出了一系列改動。

為了實現更好的節能效果，方便散熱設計，延長電池的使用時間，英特爾在節能方面下足了功夫。之前英特爾處理器支持的C節能狀態主要是C1-C7，而Haswell架構中增加了C8、C9和C10等更深度的節能狀態。簡單來說，原先不支持關閉的電路現在大多可以徹底關閉，原先需要一定電壓的電路現在只需要很小的電壓，這樣一來耗電量也隨之大幅度減小。

性能方面，英特爾在Sandy Bridge中引進了AVX指令，操作數達到256bit，可以包含4個雙精度浮點數（DP flops），加上每周期兩條指令，形成每周期8DP的運算能力。而在新的Haswell上，通過引進加乘（FMA）操作，使得每個指令可以同時運行一次加法和一次乘法，運算能力增加到了16DP，相比Sandy Bridge有了翻倍的增長。

而在集成的GPU核心方面，Haswell給出了3種版本，分別為GT1、GT2（HD 4600/4400/4200）和GT3（HD 5000/5100）。這其中在GT3又包含了整合DRAM緩存的GT3e（HD 5200），本次測試的這款處理器內置了專為低功耗或Soc平臺打造的HD Graphic 5000，TDP僅為15W，具有40個EU單元，GPU核心頻率最高可達1 100MHz。而上一代Ivy Bridge處理器中最高級別的HD 4000核芯顯示卡的EU單元數量只有16個，HD 5000的規格是其2.5倍，運算單元有如此大規模的提升讓我們有理由相信HD 5000的圖形性能會有不俗的表現。

除了GPU運算單元規模有提升外，Haswell還把數字視頻接口（DDI）轉移到了處理器內部，并提供了3種最新規格：DVI、HDMI 1.4a、DisplayPort 1.2（Haswell取消了VGA的輸出，用戶可以通過轉接的方式實現）。分辨率方面，HDMI 1.4a最高可達4K、24Hz，DisplayPort最高則可達3200×2000、60Hz。除了3個數字端口，Haswell還整合了1個eDP（嵌入式DisplayPort），以及1個FDI（彈性顯示接口），而后者能被重新配置為第二個eDP。這種端口支持面板自刷新（PSR），可將顯示畫面還存在本地顯存中，畫面不變的時候可讓圖形控制器進入休眠狀態來降低功耗，不過這必須搭配eDP顯示面板才能實現，而且數量上也僅支持1個。

性能測試

Haswell在架構和技術上有很多革新，那么究竟其性能如何，下面CHIP就為大家帶來NUC的性能測試，讓實際數據說話。

Super π是利用CPU的浮點運算能力來計算出π（圓周率）值，通過測試CPU計算完成后特定位數圓周率所需的時間來比較CPU的浮點運算能力。由于該軟件僅支持單線程，所以多核心的處理器未必能占到便宜。經過測試，Core i5-4250U計算Super π 100萬單位所花費的時間為14.6s，達到了主流Core i5處理器的水平，而處理器的Turbo特性功不可沒。

CineBench使用針對電影電視行業開發的Cinema 4D特效軟件引擎，可以測試CPU和顯示卡的性能。我們選用CPU測試，使用CPU渲染一張高精度的3D場景畫面。分別使用單線程和全部處理器核心的方式得到測試成績。新一代NUC的Core i5-4250U處理器單核心性能得分為1.45pts，多核心性能得分為2.5pts，接近桌面版Core i3-4130的得分。

3DMark 11是一款專門測試顯示卡性能的軟件，該測試軟件使用原生的DirectX 11引擎，在測試場景中應用了包括Tessellation曲面細分、Compute Shader以及多線程在內的大量DirectX 11新特性，堪稱顯示卡性能的“照妖鏡”。在該測試中，NUC分別在Performace設置和Entry設置下得到了P980和E1819的得分，其中圖形得分分別為879分和1 748分，不僅相比上一代的頂級核芯顯示卡HD Graphic 4000提升了將近50%，而且達到甚至超越了入門級獨立顯示卡的性能水平。

PCMark 7是一套針對PC系統進行綜合性能分析的測試套裝，包含7個不同的測試環節，由總共25個獨立工作負載組成，涵蓋了存儲、計算、圖像與視頻處理、網絡瀏覽、游戲等PC日常應用。在測試中，采用Haswell處理器的新款NUC系統得分達到了3 531分，這與桌面級Core i3系列處理器搭配千元級獨立顯示卡的得分相近。

通過以上多款性能測試軟件我們可以得知，雖然NUC搭配的Core i5-4250U是一款低電壓處理器，但是憑借較高的Turbo頻率讓其在許多應用中的性能達到了與主流Core i3臺式機處理器近似的水平。我們基本可以預見，它在日常的應用體驗中與桌面版Core i3處理器差別不大。不過由于受到核心數量和默認主頻較低的限制，在可以讓CPU滿載的多線程應用性能方面與桌面版Core i3處理器有著一定的差距。而在集成核芯顯示卡性能方面，新的Haswell的HD 5000為我們帶來了超越入門級獨立顯示卡的圖形性能，足以滿足普通用戶在要求不高的網游甚至低畫質主流游戲中運行的需求。

功耗、溫度和噪音

在功耗測試中，我們通過使用功率插座測試其適配器端耗電功率的方法，來測試整個NUC系統的功耗（不含顯示器），我們分別測試了桌面待機、CPU滿載和運行3DMark 11等3種狀態下的典型系統功耗。其中桌面待機狀態下的功耗僅為8W，Haswell處理器在低負載下的節能表現十分出色。在CPU滿載狀態下，NUC整機的功耗僅為22W。即便在運行CPU和GPU均為高負載的3DMark 11場景時，NUC整機的功耗最高也不過27W，因此在24h開機和高負載的情況下，每月的用電量也僅為20度左右，如此低的功耗讓我們完全不必擔心長時間開機帶來的高電費困擾。

在溫度和噪音測試中，我們使用運行AIDA64的系統穩定性測試30min和連續運行3DMark 11 Deep Sea場景30min的方法，分別對NUC的CPU進行高負載壓力測試和整機高負載壓力測試，并記錄其各元件的溫度和整機的噪音值。系統待機溫度和噪音的測試則通過靜置30min的方法來記錄其待機溫度和整機的噪音值。

經過30min的CPU高負載壓力測試之后，NUC的兩顆CPU核心溫度分別穩定在了72℃和69℃，GPU溫度為38℃，而位于NUC底部的SSD溫度為37℃。在室溫18℃的情況下，這種CPU溫度表現可以說是中規中矩。在CPU和GPU同時處于高負載的項目中，經過30min的烤機測試，NUC的兩顆CPU核心溫度分別穩定在了64℃和62℃，GPU溫度為67℃，由于CPU部分的負載比單獨CPU滿載時要低一些，所以CPU的溫度并不是太高，但是GPU的高負載讓其溫度有了明顯的上升，整機負載的提升也讓SSD的溫度在之前的基礎上又上升了1℃，為38℃。總得來說，新的NUC在整機高負載溫度方面的表現值得肯定。待機測試項目中，經過30min的靜置后，CPU核心溫度降至30℃和27℃，GPU溫度為29℃，SSD的溫度也降至26℃，Haswell在待機方面優秀的節能技術讓新NUC的低負載溫度表現十分優秀。

在噪音測試環節，我們分別對之前溫度測試中的3種模式下的噪音值進行了測量，在待機和CPU高負載狀態下的噪音值基本沒有變化，均為38.dBA，十分安靜。如果不是靠近設備，幾乎聽不到其風扇的噪音。在運行讓整機的CPU和GPU同時處于高負載的3DMark 11軟件10min后，NUC的噪音出現了間斷的上升現象，最高噪音增加到了40.1dBA，但是這種狀態并不穩定，每次噪音增加十幾秒左右后又會重新恢復到與待機狀態相同的噪音值。看來目前的測試環境和負載并不能讓溫度達到頂峰，風扇也不會一直停留在高轉速的狀態，這也說明NUC的散熱系統還留有一定的余量。

總結

相比上一代的NUC系統，新的NUC系統在諸多方面都有了脫胎換骨的變化，除了體積更加小巧、接口更加豐富且具有較高的DIY擴展性外，其最大的亮點就是Haswell CPU的加入，讓新NUC的CPU性能和特別是核芯顯示卡的性能有了大幅的提升，借助于全新的Haswell架構，新一代NUC在日常應用中的性能達到了主流臺式機的水平，同時在核芯顯示卡性能方面也達到甚至超越了入門獨立顯示卡。更重要的是，它在功耗方面也有了長足的進步，在倡導節能環保的今天，NUC也在為環保事業貢獻著一份力量。作為超小體積的產品，新一代NUC甩掉了低性能的帽子，向著主流高性能電腦的方向大踏步邁進，無論是在追求時尚的家用環境還是追求簡潔的辦公環境，新一代的NUC都是用戶非常不錯的選擇。