冷知识:笔记本电脑插电和不插电性能差异有多大?

2021-02-2318:55:07来源: 中关村在线 评论 3,935

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时下,很多人平时的工作、生活都离不开笔记本电脑,而且对于很多商务用户来说,不插电使用笔记本电脑已经成为常态。但你有没有注意到?自己的笔记本电脑在不插电使用时,总觉得不够流畅。

那么在不同硬件平台下,插电和不插电使用笔记本电脑,实际性能表现有怎样的差异呢?对于这个非常容易被忽略的问题,我们援引 英特尔官方测试数据来进行权威解答,相信看过之后大家对于笔记本电脑插电和不插电时的性能表现,就会有一个比较直观的认识了。

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首先,以下所有测试场景都是基于生产力工具、网页浏览以及内容消费和创作这三个方面进行的,比较贴合用户的实际使用,而非传统意义上的Benchmark跑分。

其次,本次测试涵盖了英特尔十一代酷睿和AMD锐龙4000平台的众多型号,大家可以根据自己使用的笔记本电脑来一一对照。

测试方法上,首先未对硬件和软件做过多的人为干预和调整,基本就是原厂机器开箱即测。另外在测试时,统一选择了平衡模式下的Better Performance,而非最高性能或最大电池时间模式来测试。此外在屏幕亮度方面,统一调整为200nits。下面我们来看看测试结果。

首先是MobileMark 18的续航测试情况。这款软件可以测试两个指标:性能和续航时间。

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在上图所示的结果中,菱形部分表示的是5款笔记本电脑的平均续航时间。因为每一款笔记本电脑的电池容量不同,所以英特尔官方将每台笔记本电池容量控制在50Wh时开始测试。英特尔笔记本平均续航时间550分钟左右,AMD笔记本平均为590分钟,续航时间上AMD的5款产品比英特尔高出40分钟左右。

但是我们说了,MobileMark 18除了测试续航时间之外,还能够测出单位续航时间内的性能表现。可以看到左侧英特尔5款笔记本的平均性能明显高于AMD的5款产品,超过约50%左右。

这一测试结果说明:AMD锐龙平台产品拥有较高续航能力的基础是,大幅牺牲了电池供电状态下的硬件性能,但换取的续航时间仅平均多出约40分钟。

再看PCMark 10Applications的测试情况。

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首先,图表中的纵坐标是PCMark10 Applications模式下的Benchmark跑分成绩。这里选用了Office 365。深蓝色部分是英特尔系统在交流供电情况下的跑分,浅蓝色是同样情况下使用电池供电时的跑分。深红色部分是AMD系统在交流供电下的跑分,浅红色是在直流供电,也就是电池供电下同一款AMD系统的跑分。

可以看到,无论是交流供电还是直流供电,英特尔系统的整体跑分成绩都更高一些,而且在直流供电下性能损耗不超过10%。反观AMD平台,一方面整体跑分成绩较低,另一方面在直流供电情况下,性能损失非常明显,最高达到38%。

我们看到,英特尔的系统相对来说在直流供电情况下有不超过10%的性能降低,而AMD大部分情况下都是两位数的降低,尤其是4800U的小新情况下,性能降低达到了38%。

此外我们还注意到红圈部分,无论是顶级的4800U,还是中端的4700U/4500U,或是入门的4300U,三者在直流供电情况下性能是非常接近的。那么这种情况是普遍存在的吗?又是什么原因造成了这种问题呢?

来看下面这些测试:

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性能测试,数值越大越好

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性能测试,数值越大越好

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消耗时间测试:数值越小越快

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消耗时间测试:数值越小越快

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消耗时间测试:数值越小越快

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消耗时间测试:数值越小越快

从上到下都是一些日常应用类的测试,包括:WebXPRT的网页浏览性能测试;SYSMark 25的综合办公生产力测试;PPT转PDF、Excel转Word、Word转PDF以及Outlook通过Mail Merge群发邮件。

总体来说,各项日常应用的测试中,英特尔平台的产品在交流和直流供电情况下性能差异普遍小于10%,而AMD锐龙平台在不插电情况下使用的话,平均差异在30%以上,这样的结果就是,当你使用AMD锐龙笔记本在不插电情况下办公时,可能会感觉到系统或软件的卡顿,而英特尔酷睿平台在插电和不插电情况下,整体体验几乎没有明显的区别。

那么实际测试与Benchmark跑分之间有怎样的区别呢?我们来看下面这组数据:

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CINEBENCH是CPU测试常用软件,也是公认的对AMD锐龙优化比较好的软件。从测试来看,CINEBENCH的结果与上面的实测结果大相径庭。可以看到,CINEBENCH给出的测试结果是英特尔和AMD平台在交流供电和直流供电情况下性能差异非常小,这与实际应用的测试有很明显的差异。如果是站在测试角度看,CINEBENCH的分数似乎更直观,但从实际应用的角度看,CINEBENCH的测试结果存在明显的失真。

那么为什么在如此多的实际应用测试中,英特尔在交流供电和直流供电情况下性能差异较小,而AMD平台差异显著呢?

英特尔内部开发了一个简单的小程序,该程序可以在CPU的寄存器当中做读写。对于普通用户来说,业界广泛使用的HWinfo也能够实现同样的测试,捕捉到同样的数据。下面来看看具体情况:

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这项测试过程中,让电脑处于基本没有任务运行的情况下,对锐龙7 4900HS和锐龙7 4700U的CPU核心供电电压进行了测试。其中,横轴是时间,纵轴是衡量的功耗或者是核的供电电压。蓝色线为AC供电,黄色为DC供电。这里可以看到黄线和蓝线的区别:

首先,它们的绝对电压拥有明显差异,交流供电的蓝线最高供电电压是1.2V甚至是1.4V左右,而直流供电的黄线基本上是0.8V到0.9V之间,短时才可以达到1.4V。

这说明,AMD锐龙处理器被激活开始工作之后,在正常交流供电的情况下,CPU很快到了一个高的电压,进入了类似于英特尔的睿频技术,核的供电提高,频率也会提高,性能就有所提升。但在直流供电情况下,类似的阶跃提升发生得比较晚,先上一个小台阶,从0.6V左右到0.8V,延迟了近10秒的时间,然后才推到0.9V,到任务快完成的时候推到1.4V。这个过程对于用户来说最直观的感受是,系统响应初期比较缓慢,无法第一时间进入高效性能状态。这也意味着,AMD锐龙平台通过限制每个核心的电压来限制频率和功耗,以牺牲性能的代价换来一定程度的续航提升。

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再以WebXPRT网页浏览性能为应用参考,也可以看到同样的测试结果。锐龙平台在直流供电情况下,因核心频率和功耗受到限制,所以整体性能相较交流供电来说有比较明显的差异。在WebXPRT综合4700U、4500U、4300U几颗处理器,其交流供电到直流供电性能降低幅度约为20%-30%,4900HS甚至达到了近50%。因此基于AMD锐龙平台的轻薄型笔记本电脑在不插电使用时,用户可能会更加明显的感觉到卡顿。

从英特尔官方测试数据来看,无论是否连接电源,英特尔酷睿平台能够提供更加均衡的性能输出,插电和不插电的性能损耗最高约为10%左右。而在电池供电模式下,AMD系统的性能下降多达20%-30%,最多达到48%!

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