筆記本CPU性能差異有多大

曹操

在英特爾最新的第六代酷睿處理器（移動(dòng)版）中，TDP最低的型號(hào)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(shí)TDP

Skylake移動(dòng)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(shí)一下什么才是TDP吧。

所謂TDP即“Thermal Design Power”（熱設(shè)計(jì)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(huì)根據(jù)這個(gè)指標(biāo)用于散熱設(shè)計(jì)的參考。TDP越高，對(duì)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(yùn)行時(shí)實(shí)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(shí)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(shí)間保持全速工作的環(huán)境極少（基本只有理論測(cè)試時(shí)），這就好像時(shí)下汽車?yán)碚撋隙伎膳艿?00公里/小時(shí)，但高速公路卻依舊限定在最高120公里/小時(shí)。此外，出于安全的考慮，英特爾給移動(dòng)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(gè)閥值后就會(huì)自動(dòng)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(shí)間游戲時(shí)會(huì)出現(xiàn)突然的卡頓，基本就是因CPU過熱觸發(fā)自動(dòng)降頻引起的。

總之，TDP更多的是反映CPU對(duì)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(yùn)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(duì)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(yàn)差異。

4.5W的酷睿M

4.5W的酷睿M熱設(shè)計(jì)功耗最低，低到了無需使用風(fēng)扇主動(dòng)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(shí)間運(yùn)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(shì)，用于外出期間的“移動(dòng)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(jì)功耗居中，長時(shí)間運(yùn)行時(shí)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(huì)為搭載U系列的筆記本武裝額外的獨(dú)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(dú)立顯卡，想在1080P和高畫質(zhì)下流暢體驗(yàn)所有大型3D游戲只是夢(mèng)想（建議在1366×768像素或720P加高畫質(zhì)下體驗(yàn)游戲）。想同時(shí)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(diǎn)的產(chǎn)品則會(huì)選用雙風(fēng)扇的設(shè)計(jì)（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(hào)全部為四核心設(shè)計(jì)，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(tái)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(dú)顯搭配，以“游戲本”的身份殺入市場(chǎng)，爭搶更多優(yōu)質(zhì)的游戲用戶。可惜，此類游戲本注定不會(huì)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(shì)，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(dú)顯芯片。當(dāng)然，這款產(chǎn)品對(duì)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(gè)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(duì)六代酷睿家族不同TDP的CPU有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，從而不難掌握移動(dòng)設(shè)備的選購秘訣：如果你對(duì)性能要求不苛刻，希望產(chǎn)品續(xù)航時(shí)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(tái)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(jì)，15W U系列平臺(tái)才是最佳選擇。