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原标题：轻薄与性能兼得，笔记本电脑进入1Kg时代|钛度实验室 轻薄笔记本中的PCB结构
一直以来，电子产品追求的能力突破点主要都是围绕在“性能”与“易用”两个方面。1981年，IBM推出了世界首台个人电脑（也就是PC），它的体积已经缩小至一个普通纸箱的大小，凭借一颗Intel8088处理器，它的算力水平已经超过很多60年代的超级计算机。随后的1985年，“笔记本电脑”的新形态正式出现，正式完成了电脑从“固定”向“可移动”的跨越。 进入90年代后，具备完整可移动使用能力的“笔记本电脑”产品开始出现，比如苹果PowerBook100，配备9英寸显示屏的它，整机重量控制到了2.3Kg。二十世纪初，随着英特尔的迅驰计划推出，笔记本在性能和功耗上有了新的突破，也让笔记本的长时间续航成为可能。 可是，由于技术所限，在笔记本电脑的设计取舍中，“轻薄”和“极致性能”依然是相互制约的因素，当时对于轻薄笔记本的定义是：14寸笔记本可以做到2.4Kg以内，12寸笔记本可以做到1.8Kg以内，机身厚度则需要控制在20mm以内。 直到近两年，随着整机厂商与上游芯片的共同发力，笔记本才进入了1Kg时代。 这些正迈入1Kg时代的尖端笔记本产品，既不同于为了轻薄而舍弃性能的二合一或上网本产品，也不同于为了性能而舍弃便携性的游戏本产品，它们通过新材料应用与结构创新，辅以强大的芯片算力，形成了真正的“移动生产力”，在轻办公以外，具备大屏幕显示、良好键盘输入体验、充足接口以及8小时以上续航能力的产品，才是新时代的1Kg笔记本标准。 材料与结构的创新应用让笔记本“减肥” VAIOSX12内部设计 在整个笔记本电脑的设计思路上，性能方面所追求的几个关键点包括：信号穿透、按键布局、屏幕空间、散热、续航以及结构坚固性。可不要小看这个工程，与很多其他数码产品相比，它在结构设计的挑战上都要更高，尤其是在追求“轻薄”的同时，对产品进行从0开始的结构设计。与它设计要求有些近似的手机，也在近两年遇到了“体重过大”这个老大难的问题。 也许你不会相信，仅仅就“散热”这一项，就使得内部风道、导热结构与特殊材料的应用带来了很大的麻烦。举个例子，大部分笔记本电脑是通过风冷的方式进行散热的，也就是说通过流动空气带走散热器件或芯片上的热量，而一个产品的通风量则是与进/出风口面积直接相关的，风腔大小又直接影响了整体厚度。 游戏本产品中经常看到的大面积出风口设计 如果强行追求轻薄，改为小面积出风口，那么只能通过加大内部的导热材料面积或者风扇转述来解决，前者可以增加单位时间内的热传导效率，后者则可以增加空气流动效率，这又会产生另外两个变量：重量和噪声，所以在笔记本追求轻薄的过程中，始终在与不断变化的各个因素进行博弈，取得平衡。 以超轻薄的VAIOSX系列为例，据VAIO中国区业务总经理黄新初介绍，在SX系列产品中，外壳部分应用了UD碳纤维材质，这种特殊材料的应用带来了更轻的重量以及更高的强度，但是碳纤维材料由于其制造原理造成了上色的工艺要求极高，在这方面VAIO付出了很多研发时间和费用，最终得到了现在异于金属材质的色彩表现。 VAIOSX12商务笔记本 在导热性表现上，碳纤维材质也不算出色，针对这一问题，VAIO工程师选择了用铝合金材质与其进行搭配，二者共同构成兼具刚性、美观以及导热能力的外壳结构。最终，在创新材料与结构设计的优化加持下，SX系列12.5英寸屏幕的版本重量控制在了0.899Kg、14英寸屏幕版本的重量则为1Kg。 产品的性能配置上采用了英特尔第10代酷睿处理器、4K屏幕，像VGA、HDMI、Type-C接口等配置也一应俱全，在轻薄的同时配置上也完全没有缩水。 最新推出的ThinkPadX1Carbon2020同样也是新材料应用的“减重产品”，其在机身上使用航空级碳纤维，材质重量为铝的三分之一，强度达到了镁的两倍，ThinkPad笔记本独有的防滚架设计，提供了坚固的内部支撑，同时减轻了结构重量，使得ThinkPadX1Carbon2020款的重量控制在1.09kg。 Ergolift转轴设计 华硕灵耀系列同样也是高性能轻薄产品中市场关注度较高的产品，它的系列定位没有VAIOSX系列那么极致，但每一代都在寻求重量上的新突破。华硕给笔记本减重的秘诀在于结构上的创新设计，在笔记本的日常使用中，屏幕与底部主机连接的“转轴”是一个非常重要的结构，它的重要性体现在三方面：开合角度、耐用性以及散热性能。 为此，华硕在最新一代产品灵耀14上搭载了Ergolift转轴设计，在开盖时，可以让键盘自然抬升至舒适的打字角度，抬升后的机台下方的空间也能强化散热和音效的表现，一个结构的革新同时提升了两方面的性能，将机内散热与开合角度两个难点一并解决，从而为其他设计留出富裕重量。 高性能CPU加持，让生产力更加便携 同样以“轻薄”为卖点的二合一产品，其性能和生产力并不能挂钩 除了在设计与材料方面对产品进行“减重”以外，性能的持续提升也是笔记本能够胜任更多样化场景应用的基础。如果产品一味追求轻薄而忽视性能，那么将会成为一种应用场景极窄的功能性笔记本，比如前几年曾在移动电脑领域中出现的“上网本”概念，以及目前市场中很多低端的“二合一”笔记本产品。 通过搭载适用于移动设备的处理器产品（比如英特尔此前推出的CoreM系列芯片），这些芯片同样基于x86架构设计，其功耗专为移动设备优化，具备很低的功耗，但性能表现也只能满足日常办公、影音等基础体验需求。搭载这样芯片的产品，可以采用无风扇的被动散热设计，所以将重量减轻是比较容易的。 英特尔主导的“雅典娜计划” 但是，此类产品已经无法应对如今流媒体时代的办公需求，英特尔同样也注意到了市场对于高性能笔记本产品的需求。据英特尔（中国）有限公司英特尔计算机平台资深产品经理鞠胜利介绍，英特尔此前推出过迅驰计划以及超级本计划，它们分别将无线连接、触控显示等技术引入至笔记本市场中，同时也利用软硬件协同能力，引导厂商开发下一代的笔记本产品。 在CES2019上，英特尔正式推出了“雅典娜计划”，主要基于第10代酷睿处理器，并将其作为性能平台。该计划的核心就在于针对所有移动工作场景，打造“不妥协”的笔记本产品，即在电池续航时间、性能、响应速度、连接、轻薄的重量以及外型设计等指标上发展出全能的移动生产力工具。 ThinkPadX1 相较于传统PC，笔记本电脑的另一个特殊之处在于频繁切换休眠/唤醒两种工作状态，这里的解决方法就包含软件优化以及硬件设计等方面，比如英特尔推出的ModernStandby技术就是为了解决这一痛点，可以在日常使用中获得更加迅速的唤醒响应。 芯片性能方面，前段时间钛媒体也测试了几款搭载英特尔第10代酷睿处理器的笔记本产品，其中就包括华硕灵耀14，借助全新CometLake平台，综合性相比上一代i7产品提高了16，在微软的office365的性能表现提高了40，并且支持WI-FI6千兆网络与雷电3接口，从实际体验中来看，不仅系统响应速度提升，也带来了更强的性能拓展性。 轻薄技术由高端下沉，未来移动办公新趋势 英特尔第10代酷睿处理器 除了对于性能的提升以外，随着芯片与智能化控制的深度融合，也为续航带来了更强的保证。以往在轻薄产品的体验环节中，“续航”一直是比较致命的“软肋”，正如手机为了加大电池容量而放宽重量控制一样，笔记本中的电池同样也是重量上的“大头”。 高性能轻薄笔记本的定位人群中，商旅人士所占的比例往往是最多的，在追求产品便携性的同时，如果续航显现出短板，也会限制产品的实际应用表现力。在英特尔最新的处理器产品中，通过基频和睿频的机制，可以让CPU根据不同的工作负载进行弹性性能/功耗管理。 “雅典娜计划”同样也具备认证机制 产业端的上下游协同，同样也是促成便携高性能产品的重要助力，2020年更新的轻薄笔记本产品中，普遍都拥有了超过10小时的续航能力，比如VAIOSX142020款，尽管拥有14英寸屏幕以及1Kg重量，但是其续航时间达到了10.5小时，ThinkPadX1Carbon则提供了最长19.5小时的续航时间。 在硬件对整机功耗的影响中，硬盘、触摸控制器、嵌入式控制器和显示面板，都是功耗的“大头”。比如在低功耗屏幕硬件方面，实际的应用场景以及工作负载中，屏幕元件的每英寸平均使用功耗降低1W，会带来20的电池使用时间延长。 用移动PC对照片进行复杂处理 为了方便将具备轻薄生产力属性的笔记本产品与传统笔记本或者游戏本进行区别，英特尔在雅典娜计划中也加入了认证机制，目前已经获得认证的产品数量达到了27款，这些已认证产品在设计形态上也有很多不同之处，用于应对不同场景需求。 在今年年初的CES2020上，英特尔宣布雅典娜计划将提供第一个针对新兴双屏幕笔记本电脑的目标规范。同时，今年下半年将推出雅典娜计划目标规范2.0标准的全新品牌，并启动新一轮的产品认证。无论从认证产品的数量还是覆盖形态的广度来看，1Kg的极致轻薄笔记本产品已经成为了移动PC市场中的一股“新势力”。 流媒体时代的基础工作从文字已经转移至图像甚至视频 随着交通便捷性的提升，面向移动出行场景打造的产品正在逐渐增多，可以想见的是，在未来的高度智能化出行体验中，“移动办公”绝对会成为一个高频应用场景，笔记本电脑的形态也会在这股浪潮中发生新的变化。 人们对于笔记本的印象也会从之前的“轻办公”转向“移动生产力”，“1Kg”则将成为划分尖端产品与消费级产品的一道技术鸿沟，同时也成为笔记本厂商未来产品努力的方向。在当下这个节点中，1Kg只是少部分尖端产品所达到的重量控制水平，但随着高端技术的逐步下放，逐步接近1Kg的产品也将越来越多，这些“移动生产力”将成为人们随身办公的利器。 在这场变革中，上下游厂商的联合也在变得更加紧密，更强算力的芯片、更轻盈、坚固的材料、更具创新型的结构设计，都将会使得笔记本迈入1Kg时代的步伐加速。从目前的技术来看，“轻薄”与“高性能”结合是这场变革的第一个技术热点。（本文首发钛媒体APP，作者/邓剑云，编辑/项欧） 更多精彩内容，关注钛媒体微信号（ID：taimeiti），或者下载钛媒体App |
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