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從產品嘗試可能性

相較於AMD的實作能力,Intel結合大量的廠商資源,積極嘗試切入低功耗、輕薄、低價位的行動平台市場。早期配合華碩推出的Eee PC迷你平台,價位與體積都有別於過去的產品。當時受限於技術,搭配的CPU僅有Celeron與Atom等型號,並不像現在選擇這麼多元。不過此時的產品仍為多晶片架構,除CPU外還有南北橋晶片,北橋甚至還要整合GPU。

中期的CULV(Consumer Ultra Low Voltage)筆電則在2009年左右發跡,當時倚靠較為成熟的超低電壓(ULV)產品線做為強大後援。此時產品已經有輕薄、省電、價位較低的特色,也是低功耗筆電的里程碑。但受到效能影響,加上後期廠商在CULV上外掛越來越多裝置,讓這些CULV一點也不輕薄反而顯得過於笨重,當時的銷售狀況也算不上好。

但直到此時也還不是SoC設計,直到後期Ultrabook使用的Haswell架構,才逐漸看到SoC的產品,但時間已經來到了2013年,第一波產品就是先前提過的Core i5-4200U等。來到了Haswell架構的世代,帶給筆電重要的里程碑是行動版CPU也能朝SoC邁進,此時的Core i5-4200U已經是SoC設計。除了傳統北橋外,更整合了南橋的功能。

SoC革命,Intel Bay Trail與AMD Beema:PC小型化潮流,效能要強電力更要省

雖然說部分Haswell架構的產品已經邁入SoC世代,但Intel所設計的SoC並非封裝於同一個晶片當中,而是在基板上嵌入CPU與PCH。這設計與當年CPU加GPU的0組合封裝十分相似。

行動裝置另闢產品線

Intel與AMD一樣有多條產品線,而專為行動裝置、低功耗迷你PC設計的則是有別於先前介紹的產品。以這幾年發展來說,效能級首先是32nm製程的Medfield平台,像是Atom Z2460即為代表,且為SoC設計(畢竟是用於行動裝置)。當年Medfield發表聲勢不小,但市面數百上千款手機,後來僅有6款選擇Medfield,像是印度的Lava XOLO 900(後來跳槽使用MTK)、中國的Lenovo K800、俄國Megafon Mint、英國Orange San Diego、歐洲ZTE Grand X IN,最後還有Motorola RAZR i,產品這麼少,當然台灣的能見度是零。

當時Intel為了系統相容性,還釋出開發工具讓採用Medfield平台的手機,能執行ARM架構下的Android App。此舉可減少x86與ARM之間轉換難度,降低廠商開發問題。

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Intel inside的手機相當少見,當年頗有聲勢但實際採用的產品卻少之又少。一般認為對於x86的系統相容性與硬體效能,是多數廠商遲疑的部分原因。

改善GPU的CT+平台

接替Medfield的則是Clover Trail,是專為Windows 8平板設計的32nm製程產品。後來推出的Clover Trail+則是通用於手機與平板的改良產品,使用的基本上仍是Medfield的設計,但從原本的單核心變為雙核心設計,且支援HT(超執行緒)技術,能做到雙核心4個執行緒,像是Atom Z2580,代表產品則是近期很紅的Zenfone,不過這已經是2013年第二季的產品了。

Clover Trail+的優勢在於改進Medfield使用的GPU架構,Medfield的GPU使用的是單個PowerVR SGX 545,Clover Trail+則是內建2個PowerVR SGX 544核心,並支援DirectX 10。

SoC革命,Intel Bay Trail與AMD Beema:PC小型化潮流,效能要強電力更要省

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Zenfone是目前聲勢最大的Intel手機,夾帶著低價與無可取代的x86特色,不少人還是願意買單。

Bay Trail共有4產品線

Clover Trail+已經是1年前的產品,Intel腳步當然沒這麼慢,更快的Bay Trail已經逐漸在市面上曝光。Bay Trail共有Bay Trail-T、Bay Trail-M、Bay Trail-D、Bay Trail-I等系列,Bay Trail-T為多核心的SoC設計,定位於平板電腦,而Bay Trail-M與Bay Trail-D則是針對AIO、筆電、迷你桌機而設計,最後Bay Trail-I則是用於工業領域。目前已知Bay Trail平台CPU共有28款,涵蓋Pentium、Celeron與Atom產品線,選擇相當豐富。

系統SoC化,無法苛求效能

從多年前的AMD與Intel的腳步不難看出,雙方都想要在CPU內整合多數的功能,也導致SoC化不僅是嵌入式產品、行動裝置,甚至是桌機、筆電的必然趨勢。但目前桌上型與筆電平台,大多仍保有南橋晶片,且效能也不會像SoC設計的產品這麼低落。然而仔細觀察市場趨勢,不難發現Intel、AMD在內的多家廠商,已經悄悄布局市場,SoC設計的迷你PC能見度越來越高。SoC的浪潮對於我們有什麼影響,或許下列幾點值得觀察與參考。

處理器插槽的2大方案

AMD先前推出的AM1平台,採用的是SoC設計,可安裝Sempron或是Athlon系列的CPU。只要符合AM1主機板的腳位,就可自行更換CPU。畢竟AMD該平台的定位偏向傳統PC平台,因而設計成可更換的設計,也是目前少數SoC架構的家用平台。

但多數SoC產品並不這麼美好,CPU大多直接焊在主機板上,並沒有更換或是選擇的空間,只能搭配主機板甚至是PC整台購買。這種銷售方式類似手機或平板的模式,無法決定產品的細部規格。像是Intel自家推出的NUC產品,或是精英的LIVA都是這類設計。

周邊裝置彈性是關鍵

畢竟AMD使用的是傳統PC的老路子,同樣是SoC的產品對於擴充自然會比較好,可把它想像成x86架構CPU把北橋吃了之後,現在又吃了南橋的結果。也因為實體產品大多以ATX至Mini-ITX的方式呈現,擴充性不亞於現在的主流PC。Intel目前SoC的產品大多以包裝好的方式販售,像是NUC或LIVA,擴充彈性相對較差,至於部分如技嘉Bay Trail-D產品線,則與AMD陣營的AM1系列的擴充性相當,但並不能更換CPU。

規格面來說Atom E3800系列,內建整合SATA 3Gb/s共2組、USB 3.0共1組、USB 2.0共3組,匯流排介面則是PCI-E 2.0共4條,另外亦支援eMMC、SD記憶卡、SDIO各1組。Celeron J1000、N2000規格大致上相仿,但是短缺目前算是普及的 USB 3.0,這點的影響性較為顯著。條列之後應該不難看出,這類平台對於DIY或是土砲NAS之類玩法會有什麼影響,規格會是影響可玩性的關鍵因素。

效能不差但肯定不夠

至於讀者最關心的效能表現,目前AMD仍未有相關的實體產品,而Intel則是相當積極推出各種裝置。這次我們借到的Intel NUC與精英LIVA,都是採用Bay Trail平台的SoC,分別是Celeron N2820與Celeron N2806。以效能面來說,畢竟這2顆CPU並非專為高效能平台設計,不太能夠用主流PC的眼光來衡量。

若是一般文書作業,效能表現與主流平台相當,沒有太多的遲滯感。至於影片播放部分,若用軟解720p與1080p影片都沒問題,但以近乎滿載,硬解自然更是能讓CPU使用率降低到13%左右。這樣的情況當成HTPC來使用應不成問題,加上畢竟是熟悉的x86環境,比起Android系統或許更能讓普羅大眾接受。

SoC是效能還是笑能?

SoC革命,Intel Bay Trail與AMD Beema:PC小型化潮流,效能要強電力更要省

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SoC產品最讓人詬病的就是效能,平心而論,效能的確與主流產品有明顯落差。但純文書處理到沒有什麼問題,即便是「軟解」720p影片都辦得到,硬解1080p影片也遊刃有餘。但畢竟效能有所限制,即使是在背景作業的系統更新,也需要吃掉約20%不等的CPU使用率。

SoC可玩但別當主力

目前SoC產品線大多是為行動裝置所設計,效能無法跟主流產品抗衡,但確實在功耗方面大幅超越目前主流PC。以TDP僅4.5W的Celeron N2806來說,搭載它的LIVA只要靠行動電源就能驅動,閒置功耗僅約4W,滿載則是8W,這在主流PC可說是無法想像的數字。與傳統PC相比,目前多數SoC平台的優勢在於功耗,劣勢在於效能,若能看清這點就不難選購產品。

要是你問這類產品能不能買?筆者會告訴你,如果你只是貪個便宜要買台文書機或是當HTPC沒事播個影片,只要你能滿足於它給予的擴充性,那麼這類產品的確可買。但你若是要上網、又要玩遊戲、沒事修個幾張圖,建議還是買台主流PC比較實在。

Intel SoC架構實體產品拆解

SoC革命,Intel Bay Trail與AMD Beema:PC小型化潮流,效能要強電力更要省

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Intel的NUC除了Core i系列的高階版本外,還有SoC設計的Celeron產品線。這次借到的即為搭載Celeron N2820的NUC。該產品並非完整的電腦,記憶體與硬碟需要另外購買,但相較於LIVA之類的迷你PC,NUC仍保留了升級或換硬體的空間。因為TDP相對較高,設計上仍有風扇進行被動散熱。

SoC革命,Intel Bay Trail與AMD Beema:PC小型化潮流,效能要強電力更要省

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精英的LIVA同樣採用SoC設計,搭載的CPU是Celeron N2806。主機板上已經焊上CPU、記憶體與eMMC儲存顆粒,因此並無升級的空間。從主機板圖片中,不難發現這類迷你電腦的元件相對精簡,省略了南北橋的空間得以讓主機板縮小。達到傳統PC難以想像的空間,但目前SoC產品的效能仍與主流有落差,是比較可惜的地方。但僅靠USB的供電就能運作,則是它明顯的功耗優勢。

SoC革命,Intel Bay Trail與AMD Beema:PC小型化潮流,效能要強電力更要省

SoC最重要的功能就是低功耗,傳統PC很難想像只要透過行動電源就能運作。精英LIVA就能只透過行動電源運作,但若外接如2.5吋硬碟等裝置,則可能需要更大的電力。

 

 

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