筆記本接電源or用電池，你猜性能差距有多大…

大部分同學應該知道，筆記本電腦在插電（外接電源）和使用電池兩個場景下，性能表現是有差距的。一般來說，使用電池時，筆記本的性能會受到限制。這是多方面因素所致，包括用戶的續航需求，以及供電設計的一些限制。

而且這種限制不僅表現在“節能模式”中，即便在Windows操作系統下保持開啟“最佳性能”，用電池一樣會有性能限制。

對Intel產品熟的同學應該還知道，11代酷睿（代號Tiger Lake）移動處理器筆記本在宣傳中有個東西叫“EVO認證”。這個認證包含了很多項目，Thunderbolt 4、續航、喚醒、充電等各方面。Intel在針對11代酷睿的宣傳中，有一項提到在筆記本“不插電”，也就是使用電池的情況下，也能保持“一致的響應（consistent responsive）”速度。用大白話來說，就是用電池的時候，性能也不錯。

這個宣傳點起初是被很多人詬病的，因為用電池時用戶普遍追求的是續航。和插電時保持一致的性能，續航又從何談起？而且這一點真的值得宣傳嗎？這個問題我們放到后面去談。

最近我們拿到一臺華為Matebook X Pro 2021，恰好有機會可以來驗證一下Tiger Lake在插電與不插電兩種場景下的性能差異。不過這款筆記本可能沒有參與到Intel的EVO認證計劃中（因為機身上沒看見EVO貼紙）。這可能和華為作為OEM廠商對產品的想法和策略有關（也可能是某些眾所周知的因素）。

但在這次測試中，我們依然有一些有趣的發現，可窺見OEM廠商在應用芯片廠商的處理器時，在產品策略方面表現的不同想法；包括不插電和插電時，處理器性能發揮的差異究竟在哪兒。

有些不大尋常的性能釋放 

首先來簡單看看Matebook X Pro（2021款）的配置，及其性能定位。我們手中這臺高配版筆記本的基本配置包括：

- CPU：Intel酷睿i7-1165G7（基頻2.8GHz，睿頻4.7GHz）;

- GPU：Iris Xe，96EU；

- 內存：16GB RAM（LPDDR4x 4266MHz）；

- 硬盤：512GB SSD（三星MZVLB512HBJQ-00000）；

- 顯示屏：13.9英寸 3000x2000分辨率顯示屏，支持10點觸控；

- 尺寸：304 x 217 x 14.6mm；重：1.33kg；

我用了這款Matebook X Pro大概有半個月的時間，從各方面來看，個人都非常喜歡這款筆記本。日常使用場景包括文檔編輯、瀏覽網頁，偶爾做做圖、剪個片子，性能和續航都比較令人滿意。不過“性能”一事，在Matebook X Pro身上可能有些特殊。

酷睿i7-1165G7是主要面向輕薄本的低壓處理器，4核8線程，10nm SuperFin工藝制造。這款處理器是11代Intel酷睿Tiger Lake-UP3產品中頗具代表性的一個型號。2.8GHz基頻為28W TDP；單核睿頻4.7GHz，全核睿頻4.1GHz。

最初發布的時候，11代酷睿的亮點在于CPU部分相比10代酷睿達成了10-20%的性能提升（理論上應該是10nm SF工藝相比初代10nm工藝可達成更高頻率所致）；以及名為Xe的核顯，圖形性能大幅提升（理論上有2.45x）。11代酷睿的架構介紹，此前我們說得也非常多了，此處不再贅述。

從AIDA64的數據來看，華為給這款本子設定的CPU功耗PL1限制18W（長時睿頻），PL2限制60W（短時睿頻）。PL1設定為18W在類似定位的輕薄本中是個相對保守的值，這個值基本就意味著Matebook X Pro 2021的性能會比同配的其他筆記本弱一些。

不過這也沒什么可置喙的，純粹是OEM廠商在產品思路上的選擇。更低的功耗設定，也能換來更長的續航、更低的發熱和風扇噪聲。先來看看Matebook X Pro在滿負荷運轉時，功耗、溫度情況，這有助于我們理解Matebook X Pro的性能天花板。

圖1：AIDA64 15分鐘烤機測試（CPU浮點+GPU壓力測試），第1張圖為CPU核心頻率（0-4.8GHz），第2張圖為CPU Package溫度（0-100℃），第3張圖為CPU Package功耗（0-50W）

嘗試對Matebook X Pro 2021進行AIDA64持續壓力測試（FPU+GPU壓力測試約15分鐘，插電），會發現這臺本子的溫控與功率限制策略相當保守。除了剛開始測試的前幾秒，瞬時功耗會沖到40W左右，功率很快就會回落到27W，之后斷崖式跌至17W。

17W維持1分鐘后降至16W；再過1分多鐘后緩慢下降至15W；最終功耗會長時間穩定在15W附近（14.9W）。CPU Package溫度封頂90℃，這個極致溫度也只出現在測試的前幾秒，很快溫度會降到80℃，并在附近震蕩。

這個測試基本能夠反映華為對于Matebook X Pro的定位指針偏向輕薄、便攜、移動，且刻意限制了其性能發揮。這也與Matebook X Pro這類本子的用戶群定位吻合，即注重移動辦公，并且比較在意品質感的商務人士。

從這款筆記本的散熱設計也能看出這種思路。Matebook X Pro底部沒有像Matebook的其他系列產品一樣開很多散熱孔，大概是為了一體性和美觀，這臺筆記本D面左右側邊開了兩個長條的孔，靠近屏幕轉軸處也隱藏了兩個（進）出風孔——出風方向是往下后方（但并非整個長條都開了孔）。

蘋果Macbook Pro 14的散熱風道設計好像也是類似的方案。不過Matebook X Pro是對流的兩條風路。這種方案理論上相比前一代在散熱效率上應有質的飛越，但從實際效果來看也不算出眾。

圖2，來源：NotebookCheck

因為時間限制，我們沒有拆開Matebook X Pro 2021，直接看看NotebookCheck此前所做的拆解（圖2）。Matebook X Pro 2021的散熱方案升級到了雙風扇，而且有整塊均熱板覆蓋，相比此前舊版本的Matebook X Pro，在散熱設計上是有升級的；這個設計的實施，未來可能還有進一步改善的余地。

先談談理論性能

既然知道了這臺本子的性能發揮是受限的，那么來看看限制到了何種程度。CineBench R23多線程性能測試中，這臺筆記本首輪跑分可達到大約3870分（測試環境主要包括Windows 11 Pro（22000.348），室溫15℃，若無特別說明電源模式都選擇“最佳性能”）。這個值差不多是采用酷睿i7-1165G7處理器的筆記本中，性能釋放最弱的那個梯隊。

將PL1設定在18W這么保守的數字上，這樣的性能表現也是可預見的。從NotebookCheck的數據庫來看，所有采用酷睿i7-1165G7的筆記本，CineBench R23測試得分中值為5116分。

那么至少可以說明基于Cinebench R23測試，Matebook X Pro 2021相比同配（酷睿i7-1165G7）的其他筆記本，性能釋放弱了大約20%-25%（基于測試環境差異，這個值可能值得商榷）。當然這是理論上的，實際情況會復雜很多，后文會提到這一點。

就這個角度來看，Matebook X Pro屬于OEM廠商在性能和移動/續航的選擇上比較極端的一個例子。但我們也見過更極端的例子，去年我在測試采用酷睿i5的Surface Pro時曾提到過，相比采用相同芯片的其他筆記本，Surface Pro的持續性能會弱至多35%——功耗穩定狀態大約不到10W，因為酷睿i5版的Surface Pro可是連散熱風扇都沒有配的。但這也依然不影響Surface Pro和Matebook X Pro是很優秀的產品。

可見OEM廠商的系統設計對于芯片廠商的性能發揮影響還是相當大的。不過需要注意的是，Matebook X Pro仍然有性能上的突發量，而且對更多實際應用場景也非常有價值，后文也會提到。

既然性能還存在發揮空間，那么自然可以人為提一提。我們嘗試把Matebook X Pro的PL1值提升到28W（也就是長時睿頻提到28W），看看會不會有什么效果。

圖3：Cinebench R23單線程性能測試

圖4：Cinebench R23多線程測試不間斷8輪

著重看多線程性能測試，圖4是不間斷跑30分鐘Cinebench R23（總共8輪測試）的測試結果。其中黃線表示人為將PL1提升到28W后的成績；藍線表示接上電源的成績（PL1為默認18W）；綠線表示用電池做測試的成績。

（再次聲明，本文的所有測試成績可能有10-20%的偏差（Windows 11和Intel Dynamic Tuning可能造成了更大的變量），所有測試成績僅供參考。）

從測試來看，人為提升PL1值的確有助于Cinebench R23多線程跑分。不過提升也比較有限，即便是首輪4179分的成績，也仍然落后于酷睿i7-1165G7處理器筆記本的跑分均值。至于插不插電，起碼在Cinebench R23中看不出什么太大的性能差異，尤其是在測試后半程。

為了更細致地做分析，來仔細看看PL1提升至28W、外接電源與用電池，三種場景下進行Cinebench R23跑分的CPU頻率、溫度和功耗分別如何：

圖5：PL1設定為28W以后，Cinebench R23三輪跑分的CPU頻率、溫度與功耗曲線

圖6：插電場景下（默認PL1），Cinebench R23三輪跑分的CPU頻率、溫度與功耗曲線

圖7：用電池時（默認PL1），Cinebench R23三輪跑分的CPU頻率、溫度與功耗曲線

首先，用電池的場景下Matebook X Pro的功耗限制非常嚴格（圖7）。除了第一輪測試的時候，前20秒CPU Package功耗能達到17W，后續全程穩定在14.9W，幾乎沒什么變化。溫度一直在80℃附近變化。

而在外接電源的時候，相比用電池場景，比較顯著的差異就在于睿頻造成的性能突發量。無論是默認PL1（18W），還是PL1設定在28W，短時功耗都可以在幾秒內躥升到28W，后續當然還是會因為溫度限制而回落。

PL1=28W（圖5）與默認PL1（圖6），這兩個場景的主要差異則在于，前者在穩定狀態下，持續功耗可以達到更高的16W，后者在穩定狀態下的功耗則在14.9W附近。

那么我們基本可以得出結論：從圖4與圖5的曲線圖來看，之所以默認狀態下，插電和電池兩種場景的Cinebench R23跑分差不太多，是因為雖然用電池的時候，受限于更嚴格的功耗策略，沒有更高的性能突發量（或短時睿頻、峰值功耗）。Cinebench測試在此相對更考驗持續性能，和性能發揮穩定性，突發性能在此起不到多大的幫助作用。而人為將PL1拔高以后，持續性能也有了提升，所以測試成績也更高。

這個結論似乎不大符合11代酷睿插電與不插電性能差別不大的預設。似乎在Intel的預設里，即便用電池供電，11代酷睿處理器仍然能有不錯的短時睿頻性能。這可能是華為作為OEM廠商，在做調度控制策略時的設定。但也可能是Cinebench測試并不具有代表性，我們繼續看看后面的測試。

那么短時睿頻、峰值性能——傳說中的幾秒真男人時間——有用嗎？

真實負載復雜性，與突發性能需求

Cinebench測試名頭這么響亮，主要是因為其測試過程簡單、測試周期短，也不需要去特別編譯。實際上Cinebench測試是基于CPU多核心，做Cinema 4D的3D建模、動畫、動態圖形和渲染性能測試。它要求的是某一段時間內，CPU的持續性能輸出。

相對的，很多同學認為處理器性能突發量/峰值性能的價值不大，因為只能維持幾秒鐘的高性能，又有什么用呢？實際情況是，我們日常操作的真實負載場景，其實經常需要性能有突發量，而非持續性能。

比如說用文件管理器打開一個文件夾，里面有很多圖片，而且需要展示縮略預覽圖。那么當用戶快速拉動窗口右側滑動條的那一刻，加載縮略圖就需要一個性能上的突發量，而且只需要很短的時間。

這只是個最簡單的例子。在很多生產力辦公操作上，短時睿頻價值都很大，甚至也包括Photoshop這種性能要求還相對較大的應用。那么要了解真實場景的性能發揮，顯然PCMark就是個不錯的選擇了。

Intel此前在做11代酷睿移動處理器宣傳的時候，說自家產品插電和不插電，性能差距不大，拿出來專門對比的就是PCMark測試，如上圖所示。Intel在此處對比的是隔壁AMD的同代產品，在用電池的時候性能掉得很嚴重，在PCMark 10測試中最多能掉38%。這張圖當時被吐槽得比較厲害。

不過實際上Intel此處想要表達的，是Intel處理器的睿頻響應足夠快（睿頻延遲短），而隔壁在使用電池時的睿頻響應很慢。這種差異對于需要瞬間性能突發的應用很重要，比如說微軟Office辦公套裝的某些操作。所以AMD處理器在用電池的時候，在PCMark這類測試中表現出測試成績的顯著下降。

于是我們也測了一下PCMark 10，結果如下：

圖8：PCMark 10測試成績

在PCMark 10測試中，Matebook X Pro插電后的測試總分是4764分（圖8）。這個成績雖然仍然不及其他酷睿i7-1165G7筆記本的均值，但差距已經小到了10%以內。這表明Cinebench所反映的持續性能，與PCMark這類更靠近真實負載測試所反映的實際使用體驗，還是有差異的。我們認為，PCMark對于筆記本普通用戶的價值會明顯更大。

再說不插電是否掉性能的問題。不同測試分項的性能差異是不一樣的，某些子項目的結果比較令人疑惑，可能是我們測試環境變量控制不佳所致。不過所有項目，插電與不插電的性能差距都在10%以內。

這里我們另外加入了一個測試對象。因為本文的插電與不插電測試，都是在Windows的電源模式中選擇“最佳性能”進行的。所以，嘗試在Windows 11系統的電源模式設置中選擇“最佳能效”（但又不是省電模式），再測一次PCMark 10套裝，就會發現性能折扣還是比較大。

可見對續航有要求的用戶，Windows還是提供了靠譜的選項的。就用戶層面來看，個人認為這種給予用戶選擇，在用電池的時候，是更在意性能還是更在意續航，都有可選項；而不是此前很多人吐槽的“不插電性能也不會降太多，是對續航不負責任”。

圖9：插電測試PCMark 10，CPU頻率、溫度、功耗、GPU占用率曲線

那么為什么說PCMark這類測試對短時睿頻或者突發性能更有需求呢？這一點通過觀察PCMark跑分的CPU頻率、溫度、功耗曲線（圖9）其實就能看得出來。

上面這張圖中，第三欄的黃色曲線表示的是測試全程中的功耗變化。不難發現，隨著測試的推進，不同操作、任務負載的功耗需求是動態變化的。這張圖中標出了達到60W功耗的位置（60W也是Matebook X Pro的PL2短時睿頻功耗限制值），是在進行Web Browsing網頁瀏覽測試時。后面Photo Editing照片編輯測試也有這種功耗區間。

另外也不難發現，測試全程其實很少有長時間的持續性能需求。為數不多持續性能需求出現在Spreadsheets表格編輯測試中（那段相對平直的曲線）。這段負載的功耗在18-19W附近。

圖10：不插電測試PCMark 10，CPU頻率、溫度、功耗、GPU占用率曲線

與插電場景相比，用電池來跑測試時，觀察圖10的這些曲線：主要看測試全程的功耗變化，圖中標出了功耗峰值是在進行Photo Editing照片編輯時，最高功耗35W。這表明用電池的時候，仍然會有短時睿頻，只不過不會飆到插電場景下那么高的程度。

Writing文字編輯測試之下，用電池時CPU功耗也維持得比較低，功耗曲線沒有太多震蕩。以及在Spreadsheets表格編輯測試那段有持續性能需求的部分，持續功耗大約在15W左右。

同類測試，我們也跑了UL Procyon生產力套裝，具體看看Office套件在插電和不插電情況下的性能差異：

圖11：UL Procyon生產力套件測試成績

UL Procyon總分，插電與不插電的測試成績差異在12%左右。似乎如果要做復雜的PPT，插電與不插電的性能差異會相對較大，不過其實也就差了17%。Word的影響最小，兩者的性能差距不到6%。

可見外出在星巴克寫寫Word文檔，外接電源或者用電池，性能差距基本可忽略不計。而且UL Procyon的Word測試還是相當復雜的；所以再復雜的Word文檔，Matebook X Pro以及其他同時代的筆記本應當都不是問題。

圖12：WebXPRT 3測試成績

具體到WebXPRT3測試（圖12），這里也不多做解釋了，插不插電的性能差異符合預期。唯一沒想到的是用“最佳能效”電源模式選項來跑這項測試，性能折損會這么大。將來我們對此還會做進一步的研究，因為WebXPRT 3的測試成績偏移有的時候非常大。

多媒體創作與游戲，性能差別如何？

最后測的兩個應用場景，也是筆記本使用中許多用戶的需求，即多媒體內容創作與游戲。不過這兩項應當不怎么屬于輕薄本或者超級本的本職工作范疇，因為其負載已經相對比較重了。

但基于11代酷睿處理器極大加強了核顯性能這一點，其實要做個圖、剪個片子、玩玩3D游戲，在當代輕薄本上也已經是完全可行的了，當然前提是非重型負載。這半個月時間，我曾用Movai Video Studio剪手機拍攝的一些1080p視頻（H.264）。基于Tiger Lake在Xe核顯性能，以及媒體編解碼固定單元上的加強，Matebook X Pro對于簡單的視頻剪輯工作還是完全可以勝任的。視頻預覽和效果實現也完全沒有卡頓。

圖13：多媒體內容創作測試成績

PugetBench的Adobe全家桶測試（圖13），插電與不插電的性能差異感覺相當小。這個結果也基本符合我們的預期，因為包括其中Lightroom、PR、AE很多工作的主要訴求都是處理器的持續性能，插電狀態的瞬時突發性能在此也幫不上太大的忙。Photoshop大概是其中對突發性能有最高要求的應用了。

值得一提的是，至少就Photoshop測試結果來看，Matebook X Pro的表現還是相當令人滿意。611這個成績，在同配輕薄本成績中是比較高的，包括對比Surface Pro 8（酷睿i7-1185G7）、ThinkPad X1 Carbon Gen 9（酷睿i7-1165G7）。這個結果也充分說明Cinebench R23這類測試真的只具有參考價值；以及Matebook Pro X做很多Photoshop作圖任務也不在話下。（不過這個測試中的Premiere Pro結果，相比其他i7-1165G7的本子有些慘不忍睹，原因未知）

圖14：3DMark Fire Strike與Time Spy測試成績

游戲和圖形性能方面，很多人想要了解的可能是用低壓處理器和核顯，真的能玩3D游戲嗎？答案是真的可以，只不過畫質要妥協一下。一方面我們測了3DMark Time Spy和Fire Strike，似乎比市面上已經進行過的測試得分要低，不知道是否與操作系統版本和華為官方的驅動與固件有關；這個得分也低于96EU Xe核顯均分。

華為對Matebook X Pro的系統功耗有限制，本身就會影響到圖形性能。我們認為這款本子很難發揮96EU Xe核顯的圖形能力，瓶頸就在功耗和溫控方面。

另外，我們也簡單測了幾個游戲，插電和用電池來玩，性能幾乎沒有區別。這大概也是因為游戲仍是要有持續性能輸出的。

圖15：游戲測試成績

不過估計不會有多少人在不插電的情況下用輕薄本玩3D游戲吧？上面這三個游戲可能并不具備太大的參考價值，僅作為各位了解96EU Xe核顯圖形性能的參考。其中《彩虹六號》和《古墓麗影》測試都用了最低畫質、1080p分辨率。

就實測來看，用Matebook X Pro來玩《英雄聯盟》這類游戲是綽綽有余的，即便是1080p高畫質。猜測這種輕薄本的一個游戲用戶群，具有代表性的游戲是《原神》。在“低畫質”“720p”分辨率下，夜晚在璃月港散步——這個場景應該是游戲中具備相當圖形性能壓力的部分，平均跑到40fps左右，也屬于能玩，但體驗不怎么樣的水平。

至于插電和不插電，在實際游戲中也沒有看出什么體驗和幀數上可見的差距。璃月這個場景無論用電池還是外接電源，用Matebook X Pro玩就是在40fps的水平上。

當然在性能釋放、插不插電性能差距有多大之類的問題之外，Matebook X Pro 2021這款筆記本還有很多東西可以聊。比如說觸控板Freetouch的振動引擎反饋體驗很棒，還有華為祖傳放在鍵盤上的彈出式攝像頭，以及3000x2000分辨率屏幕的超窄邊框等等。

這些都是構成筆記本使用體驗的關鍵要素。雖說Matebook X Pro 2021的持續性能釋放在同樣采用11代移動酷睿處理器的筆記本中是偏弱的，但這款產品的綜合使用體驗依然十分出色。

不過這些不是本文要談的重點。總結一下本文的要點和結論：

（1）Matebook X Pro 2021的處理器性能釋放明顯偏弱；OEM廠商的系統設計策略對芯片性能發揮有很大的影響；散熱設計大概也有精進的余地；

（2）從總體上來說，這款筆記本（以及當代更多采用11代酷睿處理器輕薄本）的性能釋放在插電或用電池兩種場景下，差別不會很大；當然如果你在意續航的話，Windows仍然有選項可以顯著降低使用電池時的處理器性能；

（3）Cinebench測試對于反映CPU性能有參考作用，但對日常的很多真實使用場景而言，參考價值并不大；

（4）短時睿頻（突發性能）在很多應用中的價值很大，比如Photoshop；

（5）現在的輕薄本完全可以用來重度辦公，輕度修圖、剪視頻和3D游戲。

責編：Luffy Liu