新 MacBook Air 換上了 10nm Ice Lake CPU 和 LPDDR4X 內存, 並且也用上了 MacBook Pro 16 寸上的剪刀腳鍵盤. 在 Geekbench 5 中, 性能相比上一代有了明顯提升. 但是我們仍然看到這一代在面對高負載的時候無法應對 CPU 的發熱量, 而主動的散熱風扇對於 CPU 的降溫起到的作用也非常有限. 這裡我提出下我的看法.
首先列出三臺機器:
Surface Pro 7(非 i7 都沒有風扇)
Matebook Pro X 18 款
MacBookAir 2018/2019
這三臺機器雖然共同點是都沒有散熱鰭片和和底部開孔, 但是散熱的思路都各有不同:
- Surface 的思路是既然平板電腦無需放在腿上, 並且本身就是支架立起來的設計, 那麼不如就直接更多的依賴被動散熱
- MateBook Pro X 的設計利用的是熱管為 SSD/CPU/GPU/內存顆粒進行導熱, 然後用勻熱板進行輔助, 風扇的作用是從兩側抽出風流, 讓氣流經過勻熱板和熱管從而帶走熱量
- MacBook AIr 的設計是利用左側風扇從右側進風口抽出氣流, 然後讓氣流帶過 NAND 顆粒/T2 主控、PMIC供電部分還有 CPU 上熱散熱片, 然後把熱氣排出去.
所以結果是:
- Surface Pro 對機身溫度基本沒有限制, 只限制 CPU 本身的問題. 這就意味著無論是 Geekbench, 還是單次 Cinebench, 被動散熱設計都不會顯著影響跑分; 只有在持續 Cinebench 的情況下才會有顯著的性能下降. 而支架式的設計則避免了過高的機身溫度對使用的直接影響, 但是這種設計造成筆記本放在大腿上使用不便
- MateBook Pro X 的功耗控制保守不少, 首先一開始 Cinebench 的表現就略差於同 CPU 筆記本的平均水平, 隨後還有明顯的下降. 而
- MacBook Air 在 2019 的雙核時代基本上 Cinebench 低到不能看, 而 Geekbench 的話也因為核心少拖了後腿. 2020 雖然仍然是一個散熱水平, 但是得益於 i5 核心數量的增加, cinebench/geekbench 性能有顯著提升. 要注意的是 MacBook Air 的 cinebench 跑分在 2019 表現非常穩定, 不知道 2020 是否也是表現如此.
更加值得注意的問題是, MacBook Air 在滿載的時候幾乎只有 CPU 的部分達到了最高的 44 度, 而 MateBook Pro X 則上上下下都顯著熱於 MBA, 特別是掌託.
所以即便在滿載的時候 MacBook Air CPU 溫度達到 100 度, 但是由於 CPU 沒有和機身有太多的熱交換, 所以做到了待機狀態和全負載狀態下掌託的涼爽. 另外同時值得注意的是 MBA 的風扇最高可達 8000rpm, 但是根據評測, 3000rpm 以上的轉速並不能顯著提升 CPU 的性能.
ifixit: MBA 的散熱器就和 Apple Watch 差不多大.
所以在 2017 年新設計的 MBA 剛發佈的時候, 很多人就質疑為什麼 MBA 的滿載表現甚至不如 12 寸無風扇的型號. MacBook 12 因為把熱量帶向了機身, 所以就讓鍵盤掌託比 Air 熱了幾度, 但是換來的確實是更好的性能.
source: Max Tech
而 2020 款 MacBook Air 在 CPU 散熱片上做了一些處理, 改進為類似服務器被動散熱鰭片式的設計, 增加了表面積. 在 Cinebench 中, 滿載功率約從原來的 11W 提升到了 13W, 也算是跑分大漲的原因之一. 但是 Y 系列 7.5W TDP 相比於 U 系列的 15W TDP, 且最高可達 35W 的釋放, 這個散熱實現確實也說不到強.
所以 Apple 為什麼要出那麼一款散熱弱雞的產品? 我的想法如下:
- Apple 認為 MBA 是一款經典的延續, 所以認為就算定價相對 Windows 筆記本高也能買的出去, 另外也需要和 MacBook Pro 拉開距離. 事實上雖然這代因為更換鍵盤, 以至於重量更接近了 13 寸 Pro, 但是 13 寸 Pro 可能會升級到 14 寸屏幕, 從而便攜性會拉開差距.
- 拉開價格區間. 這次降價+擴容之後, MBA 和 MBP 重新出現 Retina MBP vs MBA 時代的差距.
- 屏幕的差距(亮度、色域)也是差異的一部分.
- Apple 對 Intel 工藝的誤判. 就事實上來講無論是 Ice Lake 還是 Comet Lake, 能效比都不及 7nm 的 Zen 2.
- 包括 iPhone X 將基帶放在外面, 也是對 Intel 工藝/5G Modem 的誤判. 當然 Apple 對發熱的理解, 即 Modem 的 Radio 是日常功耗大頭(和屏幕同級, 大過 CPU)的判斷是沒問題的, 而且 5G 時代就算 7nm/7nm EUV/5nm, 把基帶和 CPU SoC 整合, 從市場來說都是不合理的事情(包括還有 mmWave 5G NR), 而堆疊則是一個非常兼顧的做法. 只不過 Intel 是真的不爭氣.
- 正因為如此, 無論是自研的 ARM SoC, 還是轉向 Intel 的 SoC, 都會比現在這個尷尬的情況好, 並且集成度有望提高. 這樣一來說不定通過縮減主板體積, 能做到兩側風扇+熱管的配置.
不過目前的好消息是年底到明年, 12“ MacBook 可能會以 A14X 作為 CPU 復出.
而 iPad Pro 就沒有收到散熱問題的困擾. 幾個原因:
- iOS 配合 SoC 的更好的睡眠、對多任務的優化
- 低功耗核心
- 7nm 的高能效
- SoC 和 DRAM 封裝的調整
當然這裡又不得不提新 Magic Keyboard 改進的使用形態. 之前提到 2in 1 的很多問題:
- Surface 的支架模式並不適合於放在大腿
- iPad 的支架通過連體支架設計, 放在大腿的體驗比 Surface 好, 但是鍵盤可調節角度的問題就相對有限
- 傳統的筆記本電腦, 比如 MBP/MBA/Surface Laptop, 問題主要在於放在大腿上雖然相對穩定, 但是比較佔據空間, 而且屏幕相對偏低.
- 其中一些高性能筆記本因為過度依賴底部進風, 忽視機器內的風流, 導致放在大腿上很容易散熱不良. 這就是 MacBook Pro 本來可以降低厚度並提升散熱, 但是始終沒有這麼做的原因.
- 當然像是小新 13 Pro 能夠做到這個尺寸下的極高的散熱&性能釋放, 但是如果拿底部封閉的狀態和 MBP 比, 估計就跑不出那麼好的成績.
- 同樣的, 之所以很多筆記本底部開口+不願意做過高支撐腳的原因, 也是希望底部風流能夠降低 D 面外殼溫度
- 可拆卸二合一, 比如 SurfaceBook, Porsche 都有頭重腳輕的問題, 導致在傾斜的表面上不能穩定放置
- 傳統式屏幕升高的筆記本, 比如提到的 R7-571, 問題在於重量偏重, 並且 R7 這款本子本身觸控板的設計也很有問題, 一方面是位置不方便, 另外就是觸控板下面就是滾燙的 CPU 和 GPU.
iPad Pro 相比屏幕升高的筆記本來說, 一方面可以做到拆卸鍵盤以方便攜帶, 另外一方面就是讓重心保持在機身內, 減小了對縱深空間的需求(對比傳統筆記本和重心不穩的 2in1). 同時還做了觸控板, 方便了很多觸控操作. 最後就是加入了充電接口, 避免 Surface 那種充電器線纜高於平面的設計, 畢竟 iPad 的 USB-C 接口位於中部, 一根線飄這麼高也不算太方便.
但是缺點也很明顯, Magic Keyboard 的重量預計會和 iPad 本體差不多重, 即預計 12.9“ 版本會達到 1.2kg. 作為對比, Surface Pro 鍵盤差不多 240g, 鍵盤+本體合計約 1.1kg. 不過考慮到 iPad 鍵盤對機身背部的保護作用, 並且 Surface Pro 本體集成了支架, 外加 4:3 的比例讓 iPad Pro 的實際面積更大, 總的來說雖然重, 但是新設計讓 iPad Pro 可以更方便的在各種場景使用. 並且 Apple 似乎在暗示用戶出門的時候可以選擇不帶鍵盤, 而是把這個鍵盤作為帶有充電功能的一個支架, 彷彿讓人看到了當年的 iPad 鍵盤.
所以我認為 iPad Pro 的 Magic Keyboard 是對未來便攜電腦形態的嘗試, 一方面要兼顧多種使用環境, 無論是腿上、桌面還是摺疊後直接手持, 另外一方面則是對傳統交互模式的兼容. 雖然這次升級是以更貴更重, 以及收納的時候誤觸為代價的(不過不會有奇怪的凸起), 但是考慮到觸控板對 Mac 生態的兼容和實際體驗的改善, 或許我們看到了兩者加快的融合.
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