Vol.6 专访开发者 |
设计,让性能更加澎湃
VAIO Z的终极性能,仅仅通过搭载高速处理器,是无法真正实现的,
想要发挥VAIO Z真正的实力,我们需要什么?

PC事业本部
工程统括部 机械工程组

系统设计课

首席散热工程师

久富 宽

PC事业本部
工程统括部 机械工程组

系统设计课

电气项目组长

板仓 功周
VAIO® TruePerformance™ 搭载了“桌面级”的CPU
VAIO Z搭载了以往只使用在大型游戏本或创意本上的,第11代英特尔® 酷睿™ H处理器,具体是什么样的处理器呢?
久富:CPU需要有使其稳定运作的电源,以及设定冷却相关的指标“TDP(Thermal Design Power)”,新款VAIO Z搭载第11代Intel® Core™ H系列处理器,达到35W这样一个非常高的水准。
TDP 35W,是非常大的数字吗?
久富:是的,一般笔记本电脑搭载的U系列处理器,其CPU的TDP达到15W就已经是很高的水平了,实际上,VAIO Z的前代产品也将CPU的TDP从28W提高到35W,但是新款VAIO Z搭载的CPU最低功耗是35W,峰值功耗能够达到64W,VAIO Z安装了能够承受TDP 64W的散热管,从而大幅度强化散热性能。
板仓:顺便说一句,在性能基准测试中发现VAIO Z与前代产品进行比较时,CPU性能提升约2.9倍,GPU性能提升约1.7倍,实现这一成功得益于“VAIO® TruePerformance™”,其搭载于VAIO在2018年1月以来发售的多款笔记本电脑中。
实际上,VAIO Z原本想搭载更低功耗的、SX14等机型使用的最新一代U系列处理器,顺着以往VAIO® TruePerformance™ 的逻辑,想将TDP提升至35W,前代VAIO Z的TDP曾经达到过35W,我们也认为它完全可以达到这个程度。
但是,当我们朝着这个方向努力时,从英特尔公司得知,更强有力的TDP 35W驱动的第11代英特尔® 酷睿™ H系列处理器即将面世,仿佛是为了VAIO Z量身定制一样,我们立即就为Z搭载上这款处理器。
然而,就像我刚才所说的那样,新款CPU的TDP能达到35W以上,因此采用前代VAIO Z 的散热结构是远远不够的,能够搭载新型CPU并且更高效、更持久的持续发挥其性能,才是VAIO® TruePerformance™ 的真正追求,“一种活用技术和技巧的能力”。
各位担当人员打破隔阂进行讨论,直到最后一刻才发挥这款CPU的全部性能
关于您刚说到的“技术和技巧”,请展开并具体谈一谈。
板仓:首先,我们做出的很大一点改变是改变了CPU表面受热板的固定方法,一直以来,主电路板都是用螺丝固定的,这次我们在CPU的背面放置一块护板,夹住受热板并用螺丝固定,是一种更加强有力的固定方法。
久富: 通过加强对受热板的压力,降低阻热能力,以达到更有效的冷却,以往最多能加到大约2.7kgf,但是如果使用护板,则可以施加到最大4.7kgf的压力,CPU产生的热量会更容易传导到散热管。 此外,我们还大量使用散热管,除了CPU之外,也会使电源等各个部件产生的热量传递到散热管,并通过双风扇强力排出。
说起来,VAIO Z是搭载了双风扇吧?
久富:是的,负责人让我一定要传递一句话给大家,“VAIO Z是采用双风扇两侧排风的”。针对新款VAIO Z,我们不仅讨论了风扇的个数,还讨论了从哪里排热,我们也提出像其他公司产品一样从键盘背面或底部散热的方案,但是,果然VAIO无法做到那样。
为什么?
久富:如果选择从键盘背面或底部散热,好不容易排出的热气又会再度被吸入,造成浪费,这是我们从一开始就注意到的事情,如果重视性能的话,两侧排气是最佳选择。 在两侧安放排气口会导致缩小布置端口的空间,但是,若以性能为优先的话,只能这样做了,包括CPU的结构差异在内,我们总共进行了超过300次的试验,最终得出这个结论。
板仓: 顺便问一句,在各种试验中也有提出过在底部增加一个进气口吧?
久富: 在风扇下方的底面设计进气口,仅仅有利于吸入冷空气帮助CPU冷却,但是从键盘背面的进气口只能吸入很少的空气,因此CPU之外的其他零部件会发热导致更多问题
久富: 另一方面,如果仅仅将进气口设置在键盘背面,从那里吸入的空气会冷却整个系统,此外,我们还尝试了一个折中方案,在一侧的风扇下方打开进气口,但是考虑到整体的冷却性能,我们最终放弃了在底面开进气口的想法。
板仓:我们这样做还有另外一个原因,如果在底面设置进气口的话,会导致风扇的声音外露,当然,风扇、散热管的尺寸越大,越能更高效的散热,但是笔记本电脑内部空间有限,因此必须有所取舍。
久富: 您和机械项目负责人也进行了很多次磨合。
板仓:但是,如果要把风扇做大,就必须缩小主板和电池的尺寸;如果将其做厚,机身就无法做得轻薄,关于这一点,散热设计和机械、电源等各个小组交换了意见,通力合作才实现最佳解决办法。
关于这一点,能否给我们讲一讲具体的例子呢?
板仓: 例子有很多,为了能在风扇的内部腾出一点空间,以便放置USB Type-C端口,我们把主机板的左侧做成了一个不规则的细长形状。
久富: 我们在一些细小的部分比如侧面的排气口也下了很多功夫,这部分是由树脂构成,虽说底部的碳板连接到侧面,但粘合部位仍和内部有一定缝隙,容易积灰,以往的机型会在散热风扇一端垫起一定角度以便灰尘滑出,但VAIO Z在构造上有一些阻挡物,因此更容易积灰。
关于这个问题,我们和设计课成员讨论后研究了树脂材料部分的形状(如下图所示),做成了空气更容易流通的样子,这样一来,理论上即使使用长达十年,也不会积累灰尘。
立体成型四面碳纤维机身
才可能带来的压倒性能
通过您刚刚的介绍,我们了解到VAIO用各种各样的方法将VAIO Z 的CPU性能发挥到了TDP 35W的程度,实际上,这些尝试是否顺利进行?
久富:当时我们研发的CPU性能达到了TDP 40W的程度,CPU承载了很大负担,想要发挥其更高性能时,CPU发生过载情况,最多只能坚持10到20秒,关于这一点,VAIO Z针对高功率进行了散热设计,并刷新了控制系统,最终在室温环境下能够坚持15分钟的TDP 45W至50W的输出。
那真的很厉害,一个短视频的开头大概就是10-15分钟吧。
久富:此外,即使机器内部温度达到极限,CPU的性能也不会立即减弱,而是缓慢降低,直到勉强维持高性能的程度,这是和以往不同的举措。
这样一来似乎可以替代台式电脑使用了呢。
久富:是的,在反复测试中,我感觉一些由高性能台式电脑操作的大型模拟演练也可以由VAIO Z来进行。
顺便说一下,VAIO可以从“VAIO设定”APP中的“ CPU和风扇”这一选项中,选择三种风扇噪音等级。
“标准”和“安静”模式是面向希望安静的用户,通过抑制性能使风扇尽量不转动,它抑制的并不是性能峰值的“高度”,而是峰值的“时间”。
因此,即使在“标准”模式,也可以维持数分钟的最高性能,实际上,如果您是普通用户,在日常使用中不会长时间使用最佳性能,因此VAIO Z的“标准”模式就可以满足您的日常所需。
“标准”和“安静”模式不会限制峰值性能,对吗?
久富:是的,并且由于VAIO Z采用高效散热设计,在同等条件下比其他机器更加安静,我认为想要购买VAIO Z的顾客,大多数是看中其高性能特点,开“标准”和“安静”模式,不会损害VAIO Z的魅力,请大家一定要尝试一下,顺便说一句,即使在“安静”模式下,VAIO Z的运行速度也比传统型号的“性能”模式更快。
最后,请您谈一谈关于VAIO Z最大的卖点——世界首款立体成型四面碳纤维机身,为性能带来了怎样的影响?
板仓:得益于立体成型四面碳纤维机身,让VAIO Z能够完美揭示兼具性能和灵活性的概念,若将上述的双风扇、多重散热管搭载在以往材料机身,机身重量会达到1.2kg以上,大大损害了笔记本电脑的灵活性。
从这个意义上来看,不夸张的说,正是因为有了立体成型四面碳纤维机身,才能达到如此高的性能。