为纤薄而生 英特尔酷睿M系列处理器解读

【IT168 评测】更轻、更薄、更多模式是现阶段高性能移动终端的发展趋势，也是英特尔超极本计划的延续，为了能够继续推进PC的演化，让这些高性能移动终端设备在兼容PC全功能的同时，具备更好的用户体验，2014年10月英特尔在第五代酷睿处理器发布之前，针对这一领域的产品推出了英特尔酷睿M系列处理器。

英特尔酷睿M系列处理器定位于高端平板电脑、2合1产品以及超轻薄笔记本，采14nm 第二代3D三栅极晶体管技术打造，启用全新的Broadwell-Y架构核心，融合英特尔Intel HD Graphics 5000系列核心显卡，将处理器与芯片组封装在同一个基板上，SoC功耗小于6W!支持无风扇设计，主机部分厚度可压缩到9mm以下！

毫无疑问，从英特尔酷睿M系列的各项新特性确实相当抢眼，尤其是4.5W的功耗相比此前酷睿处理器的最低TDP 11.5W还要再低60%！再加上英特尔在芯片设计上的优化，酷睿M系列处理器非常适合应用在高性能平板、2合1设备以及超轻薄笔记本上面，但是如此之低的功耗在性能方面真的能满足我们的需求吗？超薄的设计对电池使用时间有什么影响？14nm第二代3D三栅极晶体管技术又有哪些升级？带着诸多疑问我们对搭载英特尔酷睿M处理器的YOGA 3 Pro进行了详细测试。

功耗降低70% 硬件性能逼近i3水平

对于超薄笔记本来说，性能一直是一个让人担心的地方。的确由于受到技术的限制，超轻薄笔记本的性能曾经连高清播放都是个问题，不过随着英特尔超极本战略的推进，轻薄笔记本的性能瓶颈已经得到了很好的解决，但这些产品最薄也要有15mm，一般厚度在18～21mm之间，而联想YOGA 3 Pro整机厚度仅为12.8～13.6mm，主机厚度仅为8mm！

如此纤薄的联想YOGA 3 Pro内部集成了英特尔酷睿M 5Y70处理器，它是专门针对像联想YOGA 3 Pro这种超薄可变形产品设计的新一代超低功耗处理器，采用14nm制成第二代3D晶体管技术打造，最大设计热功耗仅为4.5W！

英特尔酷睿M 5Y70处理器拥有2个物理核心，支持英特尔超线程技术和睿频技术，主频1.1GHz，最大频率2.6 GHz！相比第四代酷睿系列处理器，动态频率可调范围更大，在需要性能的时候能一下上去，在应对基本操作的时候又能把功耗降下来。

对于性能来说，在CINEBENCH R15的CPU多核心处理能力测试中，4.5W的酷睿M 5Y70只比15W的第四代酷睿i3-4300U低8%左右！而两者的功耗相差70%！

如果拿酷睿M 5Y70与同样为超薄无风扇笔记本设计的Bay Trail-M平台相比，酷睿M 5Y70比7.5W的奔腾N3520低40%，而多核心处理性能却是它的1.45倍，单核心性能则为2.28倍！可以说酷睿M 5Y70对整个PC行业来说是一次飞跃，它为PC的创新提供了更广阔的空间。

当然除了CPU核心以外，4.5W的酷睿M 5Y70内建Intel HD Graphics 5300核心显卡，它的性能当然无法媲美独显，但在超轻薄笔记本范围内，HD 5300也是一次飞跃，它的3Dmark 11 GPU项目得分与15W功耗酷睿i5-2410U集成的HD 4400相当！

与此同时，Intel HD Graphics 5300核心显卡还支持Direct、 X 11.2、OpenGL 4.2、Open GL 2.0，支持3840×2160超清分辨率，支持英特尔快速视频同步技术，支持英特尔Clear Video HD硬件解码技术以及英特尔无线显示技术。

▲英特尔酷睿M 5Y70规格与技术（点击查看详细信息）

在基于显卡所提供的功能以外，酷睿M 5Y70支持英特尔虚拟化技术、温度监视技术、英特尔快速内存访问、英特尔身份保护技术 、英特尔中小企业通锐、英特尔智能响应技术等等。简而言之，英特尔酷睿M 5Y70在功耗降低70%的同时，在性能与功能上并没有妥协，比肩功耗15W的第四代低功耗酷睿处理器。

为了更直观的看到酷睿M 5Y70在日常应用中的表现，我们对其进行了PS图片处理、EXCEL表格运算、视频转码和WinRAR压缩四项测试，与之对比的是功耗15W的第四代酷睿i3-4005U，它们在CINEBENCH R11.5测试中，CPU测试成绩处于同一水平，而且经过测试，两者在大部分实际应用中相差不多。但进行第一项PS图片处理时，酷睿M 5Y70的处理时间居然比酷睿i3-4005U短了近一倍！这点还是让人有点意外，至于其他项目，两者差距不是特别明显，看来在功耗降低70%以后，酷睿M 5Y70在日常使用中并不会造成性能瓶颈。

可做无风扇设计 续航表现相当抢眼

英特尔酷睿M的超低功耗为无风扇设计打下了坚实的基础，从英特尔官方提供的数据来看，对于10.1英寸到13.3英寸的产品来说，除了7mm主机厚度对功耗限制比较苛刻，对于8mm、10mm和12mm而言，酷睿M系列处理器在理论上基本可以在无风扇的情况下获得全部性能。

当然对于OEM来说，在市售产品的设计方面会考虑诸多因素，就像我们这次的测试样机联想YOGA 3 Pro，尽管从英特尔的参考设计来说已经可以做到无风扇，但考虑到皮革材质的键盘面机壳对厚度、散热方面的影响，最终还是选择了配备全球最薄散热风扇！它采用金属材质打造，整体厚度3.5mm，扇叶厚度0.15mm，运转时25分贝噪音几乎听不到。

▲联想YOGA 3 Pro主板面积相当小

从核心架构来看，英特尔酷睿M不光是单纯的将功耗降低至4.5W，而且它还采用了单芯片架构！也就是说英特尔酷睿M在集成了CPU和GPU以外还集成了PCH芯片，这颗芯片的功能主要是管理、控制外围接口和设备，相比双芯片架构，单芯片架构具有更高的集成度，大幅缩减了主板的面积，同时也减少了主板上其他电器元件的数量，进一步降低了整机的功耗，这也是酷睿M能够做到无风扇设计的另一个重要因素。

与此同时，作为专为便携式设备开发的处理器，采用BDW-Y架构的酷睿M的封装面积比HSW U/Y架构的第四代英特尔酷睿处理器减少50%，最大厚度降低了30%！有助于超轻薄设备继续压缩厚度，而且还能让主板面积削减约25%，不仅可以集成到更小巧轻便的设备中，而且在尺寸相同的产品里，能够把节省出来的空间容纳更大容量的电池，就像联想YOGA 3 Pro，仅仅8mm的主机里面配备了5900mAh（44Wh 7.6V）大容量锂离子聚合物电池。

上面的图表里列出了使用YOGA 3 Pro续航测试的工作项目、运行时间和电池电量，其中需要说明的是，第二个部分全程都有音乐播放，而下载的时间约为15分钟。从实际测试结果来看，YOGA 3 Pro的表现还是不错的，虽然超薄，但依旧可以提供5小时43分钟的续航能力，更重要的是，进行这些操作的时候非常流畅，没有特别卡的现象，这说明酷睿M处理器在性能与功耗方面平衡达到了很好的效果，即便机身非常纤薄也能提供较长的续航时间。

超纤薄与无风扇设计的幕后技术

经过前面的测试，我们看到，英特尔酷睿M的整体表现在超轻薄笔记本里面确实相当给力，那么在这样出色的表现之下，酷睿M使用了什么样的黑科技呢?下面我们来简单介绍一下。

●领先业界的14nm 第二代3D三栅极晶体管技术

按照Intel Tick-Tock战略，英特尔最新发布的酷睿M系列处理器采用先进的14nm 第二代3D三栅极晶体管技术，相比22nm 第一代3D三栅极晶体管技术，采用14nm 第二代3D三栅极晶体管技术的芯片，Fin的形状更为规整，Fin高度提升至42nm，两个Fin之间的最高点间距缩减至42nm，晶体管gate pitch缩减至70nm，interconnect pitch缩减至52nm，具有更高的集成度和更好电气性能。

与此同时，得益于14nm 第二代3D三栅极晶体管技术的采用，SRAM Memory Cells的面积从0.108um2缩减到0.0588 um2，达到业内领先的SRAM密度。简而言之，14nm 第二代3D三栅极晶体管技术带来了更好的性能和更低的单个晶体管成本。

●第二代集成式调压模块（FIVR）和3DL 技术

FIVR原本位于主板上，主要用于处理器功耗管理与控制，自Haswell开始，这一模块开始集成到CPU里面，是英特尔第四代酷睿处理器在功耗管理方面的突破性设计，当然作为Haswell的下一代架构，采用Broadwell-Y核心的酷睿M系列处理器继承了这一设计，同时对其进行了升级，增加了Non-linear Droop Control和Dual FIVR LVR Mode，在低电压下可以提供更好的效能。

而3DL技术是使用3DL模块取代封装基板底部原有的电感，它的第一个好处是采用了小型化设计，并且表面积更大。传统的模块比它厚，分布在die下方的周边；新的3DL更薄，可以直接做到die下面去，等于PCB板上面是die，下面是3DL，这样就缩小了整个处理器的面积，降低了处理器的厚度。（die：是数字集成电路的一个术语，是芯片封装内部半导体芯片裸片，简单理解就是处理器的那个芯）

第二个好处是新的3DL更稳定。对OEM来说，可以根据处理器设计更小的主板。Intel还提供了额外的设计，如果主板厂商有实力有需求，还可以在这个基础上提供额外的更大的电感，增加稳定性。

◆总结：

经过前面较为详细的介绍，我们可以看到，英特尔酷睿M系列处理器在功耗降低60%（与上一代11.5W酷睿处理器相比）的前提下，提供了主流的处理能力，完全可以应付基本的日常应用，同时针对超轻薄设备进行的各项优化，使得酷睿M系列处理器更适合高性能平板与2合1设备使用，加速了PC与平板的融合，为移动终端的创新提供了“芯”动力。