蘋果新款MacBook電池僅為MBP一半 為何續航卻很長?
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蘋果新款MacBook出色的電池續航時間--一次充電使用9個小時,這項讓人感到意外的技術,給人留下了深刻印象,下面將揭示MacBook是如何做到這一點的。
從表面上來看,9個小時的電池續航時間可能並非特別驚人。在本月早些時候的測試中,升級版13英寸MacBook Pro——也配置英特爾低能耗的Broadwell晶片,電池續航時間長了近2個小時。
只是有一樣,MacBook Pro電池容量是MacBook的近2倍。MacBook電池容量為 39.7瓦時,比MacBook Pro的74.9瓦時低了35瓦時,甚至低於13英寸MacBook Air的54瓦時——電池續航時間為12小時。
蘋果是如何做到這一點的?答案就在於MacBook採用了數項新技術:升級版視網膜顯示屏、超低電壓RAM記憶體和英特爾Broadwell處理器。
升級版視網膜顯示屏
儘管尚沒有機會進行測試,但12英寸視網膜顯示屏幾乎肯定是MacBook最耗電的部件。高解析度顯示屏耗電量相當高。除驅動數以百萬計的畫素所要求的圖形處理能耗外,畫素密度很高,增加了背光源光線透過的難度。
新MacBook電池僅為MBP一半
通常來說,功率更大的背光源要求更大的電池——第三代iPad和第二代iPad mini都是如此,為了支援視網膜顯示屏,它們都配置有更大容量的電池。
在TFT-LCD顯示面板中,每個畫素的一部分被控制紅、綠、藍顏色的子畫素的電晶體覆蓋。根據面板型別和設計,未被覆蓋的部分——或稱作“孔”,可能只有畫素的一半大小。
隨著“孔”越來越小,要達到相同的顯示屏亮度,背光源需要越來越強,能耗也會因此增加。幸運的是,有許多方法可以增加這個“孔”的尺寸。
一種方法是改變電晶體材料。採用LTPS(低溫多晶矽)技術的顯示面板——例如最新款iPhone 6配置的顯示面板,有更高的電子遷移率,能使電晶體尺寸更小,從而增加畫素中“孔”的尺寸。
另外一種方法是重新設計畫素本身——蘋果在MacBook中似乎就採用了這種方法。蘋果沒有披露採用的技術,但有資料顯示,一些元件堆疊在其他元件上,擴大了“孔”的尺寸。
蘋果過去曾探索堆疊各種畫素元件的技術。在蘋果1月份獲得的一件專利中,發明人討論了堆疊元件的技術。
蘋果表示,更大的孔徑比使得MacBook的背光光源效率比其其他筆記本高30%。這是一個相當大的改進,大幅降低了顯示屏的能耗需求。
Broadwell酷睿M
在對裝置電池續航時間有最直接影響的元器件中,處理器排在顯示屏之後。蘋果為MacBook選擇了英特爾超低電壓雙核晶片——Broadwell酷睿M。
作為在英特爾處理器開發週期“tick”階段的產品,Broadwell在架構方面的變化不大,它的主要改進在於工藝由22奈米縮小到14奈米。一般來說,晶片工藝越先進,意味著電晶體尺寸越小,晶片廠商可以在相同面積上封裝更多電晶體,提高生產效率。
英特爾稱,在效能相當甚至更好的情況下,Broadwell晶片能耗比Haswell低約30%。儘管這對MacBook Pro使用者來說是好訊息,但簡單地使用Broadwell晶片對新款MacBook是不夠的。蘋果為它選擇了能耗更低的型號酷睿M。
在處於活躍狀態時,MacBook Air配置的酷睿i5處理器能耗為15瓦,MacBook配置的酷睿M能耗僅為5瓦。能耗低意味著更低的發熱量,這使得新款MacBook採用無風扇設計成為可能,減少了另外一個耗電的元件。
AppleInsider目前還不清楚新款MacBook將配置哪個型號的酷睿M處理器,但有證據表明它將配置5Y70(基礎時鐘頻率為1.1GHz)和5Y71(基礎時鐘頻率為1.2GHz)。蘋果採用的可能不是英特爾推出的常規型號酷睿M,5Y70和5Y71能耗為4.5瓦,低於蘋果所稱的5瓦,但它們的規格可能相似。
更高效的RAM
更高效的RAM
AppleInsider在評測最新型號13英寸MacBook Pro時指出,超低能耗的LPDDR3 RAM已經開始被逐漸應用在蘋果產品中。LPDDR3 RAM首先被應用在2013年釋出的MacBook Air中,也有可能被應用在新款MacBook中。
LPDDR3 RAM最初是為智慧手機和平板電腦開發的,在架構方面不同於DDR3L——傳統桌上型電腦用RAM的低能耗版,通常用於筆記本中。除更低的I/O電壓外——LPDDR3電壓為1.2伏、DDR3L電壓為1.35伏,即使在待機狀態時LPDDR3也會消耗電能。
在活躍狀態下,LPDDR3能耗為傳統桌上型電腦DDR3的70%,待機狀態下這一比例將降低到僅10%。相比DDR3L能耗相當於DDR3的85%,LPDDR3的節能效果就很明顯了。
令人感到好奇的是,蘋果沒有披露新款MacBook待機時間的資料,它經常宣揚MacBook Air的待機時間。儘管不清楚蘋果緣何“遺漏”了這個資料,但我們還是很想知道MacBook與Air長達30天的待機時間相比表現如何。
其他因素
儘管新型視網膜顯示屏、Broadwell處理器和LPDDR3 RAM似乎是新款MacBook電池續航時間給力的最重要因素,但其他因素的作用也不容忽視。
例如,802.11ac WiFi能更迅速地完成網路請求,使無線模組更快地回到低功耗的待機模式。這與移動裝置在使用LTE連線時電池續航時間更長的原理相同,儘管LTE無線模組本身的能耗更高。
MacBook重新設計的鍵盤也有助於降低能耗。MacBook鍵盤不再像以往的機型那樣使用一整套LED,而是在每個按鍵下設定一個獨立的LED。這可能為先進的能源管理方案提供可能,例如,根據每個按鍵的重要性更精細地控制背光強度或調節每個按鍵的亮度。
這款節能的新MacBook階梯式電池,使得Macbook電池容量大於採用傳統設計的電池。雖然要到發售後我們才能對新款MacBook有全面的瞭解,但從目前掌握的資訊來看,蘋果在節能方面做了很大的提升。
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