ThinkPad X1 Carbon 5th與Retro七列鍵盤開發秘辛

▼最近日本媒體PC Watch發表了一篇ThinkPad X1 Carbon 5th開發概念機的文章(原文連結)，網路上開始有網友直接引用日方的照片進行說明。由於大家都把目光放在這台小尺寸的薄邊框開發概念機上面，甚至有網友誤以為這會是下一台要發表的ThinkPad。站長去年組團前往日本Yamato Lab參訪時，已經實際接觸過這台小尺寸開發概念機，並由日方詳細說明開發沿革，這部分的細節今年Yamato Lab並未再向日本媒體闡述，也難怪網友會有許多的疑問。剛好趁這次機會，站長便將去年參訪過程中，日方介紹到的小尺寸的薄邊框開發概念機，以及ThinkPad 25(Retro ThinkPad)的七列鍵盤開發秘辛跟網友分享。

本站大約每兩年會舉辦一次「Yamato Lab Tour」(去年報名網頁)，讓台灣的ThinkPad愛用者有機會直接到ThinkPad的研發聖地「日本Yamato Lab(大和研究所)」，聆聽開發成員對最新機種的第一手介紹，並與開發團隊進行意見交流。最近的一次是2017年11月22日舉行，也是本站從2003年開始的第七次參訪活動。去年適逢ThinkPad 25周年慶，日方幫遠道來訪的網友準備了許多應景的紀念品。

▼當天的簡報內容非常豐富，而且日方也準備了英文版簡報(全程雖以英文溝通為主，但懂日語的網友便可直接以日語溝通)。站長先針對與這台「小尺寸的薄邊框開發概念機」有關的簡報跟大家分享。

下圖中這張簡報的封面標題是「ThinkPad Innovation Pipeline」，主角其實是2017年發表的ThinkPad X1 Carbon 5th，如何從「客戶的心聲與需求」最後千錘百鍊出實際的量產品，這中間其實有許多道關卡。從下圖中可以看到，來自全世界各地客戶的需求，以及聯想內部的創意發想，結合研發單位的貢獻，這三方的輸入融合進入下一階段「PoC(Proof of Concept) Engineering 概念驗證工程」，通過PoC驗證後，才會展開後續的實機設計。以X1 Carbon 5th為例，便屬於「Clean Sheet」全新構型設計，最後進入開發階段，X1 Carbon 5th是由Yamato Lab親自操刀開發設計。ThinkPad擁有多個開發單位，像是同期的T470s便是由NECPC負責設計，T470p則是聯寶(LCFC)負責的。但無論由誰設計，最終都必須通過Yamato Lab的各項嚴酷測試。

▼下圖更清楚地說明了X1 Carbon 5th的創新歷程，最早可回朔到2014年，先是創意的收集，並且在當年秋季有了薄邊框機種的提案，之後歷經兩年的PoC(概念驗證)與後續實機開發，最後終於在2017年推出了具備薄邊框特性的第五代X1 Carbon。

▼在PoC階段，針對「窄邊框」設計進行了一系列評估，特別是原本放在螢幕上方的無線網路天線以及WebCam該何去何從。在當時友商其實已經推出窄邊框的筆記型電腦，但Yamato Lab並沒有拿香跟著拜，反而針對擺放位置進行了實用性驗證。首先是關於天線的位置，ThinkPad除了須內建WLAN天線之外，還必須預留WWAN(4G/LTE)天線位置，此外天線如果位於主機機身內，還會有內部電波干擾等問題。為了確保無線網路通訊效果，這已經不僅是天線本身設計需要考量，甚至動用到新的機殼工藝技術。例如第五代X1 Carbon的無線網路天線，須經由C Cover的「天線之窗」(Antenna Window)收發無線訊號，但X1 Carbon 5th的C Cover主要採用鎂合金材質，Yamato Lab便將鎂合金與玻璃纖維材質無縫拼接起來，讓無線訊號可透過玻璃纖維材質的「天線之窗」順利傳送，同時藉由鎂合金框架維持機體的堅固性。天線本身的造型也3D立體化，使用「雜訊屏蔽牆(Noise shield wall)」設計，避免天線收訊效果受到主機內部其他元件的干擾。至於WWAN天線，最後則放置於置腕區(Palmrest)兩側。

PoC的另一項驗證科目則是WebCam的位置。Yamato Lab也曾經設計出位於鍵盤上方的隱藏式攝影機，但實測的結果，即使畫面經過修正，仍難逃「照鼻孔」的拍攝角度問題。因此Yamato Lab最後決定仍將WebCam擺放在螢幕上方，即使影響到邊框厚度。

▼接下來的簡報內容讓參訪的網友更為驚喜，竟然是X1 Carbon 5th的開發歷程，原來這一切的原點要從12.5吋的新一代X-Series開發案說起。從ThinkPad X240開始，12.5吋(B5 Size)的ThinkPad外型歷經了三代都沒改變，到了X260的時代，其實在重量跟厚度上都顯得不夠輕薄了。Yamato Lab原本想要開發一款更輕、更薄的「12.5吋」X-Series，重量壓低至1.18公斤，主機厚度僅17mm，甚至連主機名稱都想好了，暫定「X270s」。但請留意一下，這時候並沒有打算加入螢幕窄邊框設計。

如果拿今年推出的新一代X280做個比較，當X280使用碳纖維背蓋時，主機起始重量為1.13公斤，主機厚度介於17.4mm至17.8mm之間，所以X280在重量與厚度上，其實已經達成當年的規格設定目標。

▼接下來則是非常有趣的轉折點。後來開始要求加入螢幕窄邊框的設計，這時候參考PoC階段的概念機種，主機的面積明顯小了一圈，從「305mm x 208mm」降為「290mm x 200mm」，此時仍為12.5吋。Yamato Lab一度想在「X1」系列中新增12吋機種。後來基於可用性考量，Yamato Lab甚至改用「12.9吋」面板，不僅觸控板面積更大了，其實機身寬度也從200mm拉長到215，這比原本X260的208mm還要更長。12.9吋這個特殊尺寸的面板主要使用在iPad Pro，如果Yamato Lab真的使用相同尺寸與比例的面板，那將會是近年來難得恢復使用「4:3」比例面板的機會。或許這也解釋了，為何主機長度仍維持290mm，但寬度反而拉長為215mm。

為何寬度拉長有助於提高「可用性」，站長推測有兩項原因，第一項是有更多的空間可以擺放位於置腕區的WWAN天線，第二項則是須能提供更多的連接埠。當然觸控板也跟著放大也算是第三個原因。

▼最後的量產機則是採用了14吋面板，Yamato Lab說是為了「最佳的可用性」與更長的電池續航力。這部分我們繼續從機身尺寸來分析。採用14吋面板之後，其實機身寬度影響不到，從215mm小幅增加為217.1mm，最大的變化還是在機身長度，一舉從290mm提高為323.5mm。Yamato Lab所提的「最佳可用性」其實是針對鍵盤而來。先前的規劃中，即使使用了12.9吋面板，鍵盤仍為縮小鍵距的版本，也就是兩個鍵帽的相距距離(Key Pitch)僅為18.5mm，而標準的ThinkPad鍵盤鍵距為19.05mm。同時縮小鍵距版本的Enter鍵與Backspace鍵長度也比較短，從日本PCWatch的照片中，可以清楚看出兩種鍵盤的差異。

主機長度增加之後，自然也能容納更大容量的鋰聚合物電池，這也是為何Yamato Lab最後從實用性的角度，選擇了14吋面板。只是站長還是希望將來能有機會推出便於攜帶的小尺寸ThinkPad，畢竟小尺寸筆電特別在亞洲市場仍有其一席之地。

▼去年的Yamato Lab Tour除了聆聽關於ThinkPad X1 Carbon的第一手資訊之外，站長也特別要求請日方介紹ThinkPad 25(Retro ThinkPad)的七列鍵盤設計，因為此行沒聽到的話，在其他地方、其他媒體都不會有機會報導的(笑)。有的網友以為ThinkPad 25的七列鍵盤只是參考T420s年代的鍵盤進行復刻而已。其實並非如此。ThinkPad 25的鍵盤雖然屬七列設計，但也用上了過去數年Yamato Lab在鍵盤上的新技術，站長也趁這次機會向大家介紹。

▼下圖是說明ThinkPad按鍵的鍵深變化，剛好有提到19.05mm pitch(鍵距)的計算方式。2011年之前的七列鍵盤時代，按鍵深度為2.5mm，整個鍵盤高度為6mm，但當年的七列鍵盤並沒有「軟著陸架構(Soft Landing Structure)」。後來的ThinkPad為了迎合Ultrabook的趨勢，鍵盤高度降為4.5mm，鍵深也降為1.8mm迄今，但開始支援軟著陸架構。ThinkPad 25是基於T470開發的，所以鍵深只能維持1.8mm，而無法提高到2.5mm，但由於是重新設計七列鍵盤，自然可以加入新一代鍵盤都會有的軟著陸架構。

▼「軟著陸」架構的目的是敲擊鍵帽時，不會一股腦地敲打到鍵盤金屬底板，長時間使用下來手指容易疲勞。此項設計需要先修改鍵帽的底部造型，讓鍵帽不會直接撞擊到金屬底板，然後然後再修改剪刀腳的造型，同時在剪刀腳著陸的位置設置了吸震區(Shock Absorber)，讓使用者無論從哪個位置按下鍵帽，就能夠有相同的著陸感覺。舊的七列鍵盤因為沒有軟著陸架構，所以長時間敲打時，手指較容易疲勞。後來的六列孤島鍵盤以及新一代七列鍵盤都開始全面採用軟著陸架構了。

▼下面這張簡報更清楚地呈現出，新一代七列鍵盤的鍵帽側面特寫，為了支援軟著陸架構而有新的設計。因此ThinkPad 25的七列鍵盤是全新開模，加上僅在少數國家或地區販售，導致研發、開模、生產的成本無法靠量產壓低，而且僅供ThinkPad 25一台使用，真的是「傳說等級」的超稀有夢幻鍵盤了。

▼ThinkPad鍵盤高度的調降同時也影響了小紅點(TrackPoint)與按鍵之間的設計。在舊七列鍵盤時代，小紅點的紅色橡膠帽(Rubber Cap)高度較高，對於周圍的G、H、B這三個按鍵較不會造成影響。但隨著六列孤島鍵盤推出之後，鍵盤甚至小紅點的高度都開始調降，此時為了避免手指操作小紅點時干擾到周圍的這三個按鍵，Yamato lab便在G、H、B這三個按鍵設計了圓形的凹槽(Circular Chamfer)設計。此項設計適用於六列孤島鍵盤，新七列鍵盤因為是相同高度，所以也採用了同樣的圓槽設計。

▼接下來談小紅點的紅色橡膠帽(Rubber Cap)。目前ThinkPad出貨時都僅提供「Soft Dome」一種造型。但簡報有提到，Soft Dome共有四種高度，站長補述如下：

• Origin TrackPoint Caps，高度 6.1mm，舊七列鍵盤或早期鍵深仍維持2.5mm的六列鍵盤所使用，但目前已經停產
• Low Profile TrackPoint Caps，高度 5.3mm，簡報中稱為「CS13」世代，因為這是給鍵深降為1.8mm後的ThinkPad六列鍵盤所使用，當然ThinkPad 25也是使用本款小紅點
• Super Low Profile TrackPoint Cap，高度 4mm，這是為了配合2016年推出的第四代X1 Carbon，鍵深降為1.8mm所推出的更矮版本小紅點，橡膠帽高度為4mm。之後的第五代、第六代X1 Carbon都使用本款小紅點
• Ultra Low Profile TrackPoint Cap，高度 2.15mm，在2016年時Yamato設計出了ThinkPad X1 Tablet，這是一台二合一(螢幕跟鍵盤可分離)的新機種，為了配合薄型鍵盤，故搭載了史上最低高度的「Ultra Low-profile」小紅點

▼其實小紅點在七列鍵盤時代，曾經有三種造型，如下圖所示，除了Soft Dome之外，還多了「Soft Rim」以及「Classic(又稱貓舌版)」。但進入六列孤島鍵盤時代，這兩種就停止提供。一直到ThinkPad 25的推出，Yamato Lab才重新設計了5.3mm高度的新版「Soft Rim」以及「Classic」造型小紅點。當然這兩種小紅點也是超級稀有，僅可在購買ThinkPad 25時在包裝盒內取得，原廠並未開放零售。所以去年的Retro ThinkPad不但鍵盤是限量生產，連隨機附上的小紅點也有兩款是限量夢幻版。

▼小紅點的三個獨立按鍵原本使用塑膠彈片(Rubber dome)，至於中間曾推出的「TrackPad(小紅點按鍵與觸控板整合在一起)」請大家視為黑歷史跳過(笑)，到了2017年Yamato Lab則改用金屬彈片(Metal dome)，具有耐用、靜音、易按等優點，自然新一代的七列鍵盤也採用了此項新設計。

▼Yamato Lab這十年來一直致力於降低鍵盤敲擊造成的噪音，這部分必須細心地減少按鍵各零件之間(主要是剪刀腳)的空隙。新一代七列鍵盤也不負眾望，比起前輩(X300、T400s)更為安靜，雖然Yamato Lab沒有公布實測數值，但已經是低於第一代X1 Carbon的36.2分貝了。

▼看了這麼多新七列鍵盤的簡報，在場很多網友其實都還沒看過實機。每次到Yamato Lab參訪的好處就是除了聆聽負責該項設計的工程師說明之外，當簡報告一段落，工程師會拿出簡報中提到的各項試作品、量產品供大家實際接觸。下圖就是工程師向我們說明日文版的新七列鍵盤特色。

▼本站的Yamato Lab參訪活動主要包含三項主題，第一項就是新機種、技術的專業簡報，第二項則是實地參觀Yamato Lab頗負盛名的各項測試設施。去年到Yamato Lab時發現他們開始提供中文版的語音導覽，雖然同樣有專人帶領我們到各實驗室，但在各測試裝置面前會請大家先聽一下平板電腦上的語音說明，然後陪同的專人再以英文補充或回答網友的詢問。表面上只有四個實驗室，但其實各有多種測試項目。

▼本站之所以舉辦Yamato Lab參訪團，招集ThinkPad愛用者自費飛到日本參與活動，其中一個目的就是每次活動的第三項主題：「與開發團隊對談」。去年站長特別邀請了X1 Carbon以及ThinkPad 25開發團隊與台灣的ThinkPad使用者進行意見交流。在45分鐘的熱情討論之後，「ThinkPad之父」內藤在正先生也特別撥空來跟大家見面，站長沒料到的是，內藤桑還贈送全體參訪團員每人一本他的英文版自傳(How the ThinkPad Changed the World―and Is Shaping the Future)！本書是以第一人稱方式詳述內藤桑的ThinkPad開發歷程回憶，並由美國記者William J. Holstein協助撰寫而成。網友可以從美國Amazon購買。大陸也推出了簡體中文版，並將書名取名為「ThinkPad之道:無可取代的思考」，可以從大陸Amazon網站購買。

去年的參訪行程最後就在內藤桑的簽名會下圓滿落幕，下圖是內藤桑在他的自傳上幫站長簽名，同行的好友廖兄甚至還請內藤桑在他的ThinkPad 25愛機上簽名。遙想2015年時本站舉辦Yamato Lab參訪團的目的是為了鼓吹Retro ThinkPad，中間經過了許多波折，去年終於誕生了兩款具時代意義的名機，第一款就是ThinkPad 25，第二款則是Clean Sheet全新設計的X1 Carbon 5th。雖然今年已經推出了第六代X1 Carbon，但仍沿用第五代的架構。

內藤桑已經於今(2018)年五月從聯想退休，所以去年的Yamato Lab Tour是最後一次見到內藤桑。其實今年也是「ThinkPad X300(小太刀)」的十週年紀念耶(笑)，如果將新七列鍵盤套用在X1 Carbon上，重新設計出的「X300復刻版」其實會讓眾多的ThinkPad愛用者趨之若鶩吧。更何況現在3:2比例的面板開始展露頭角，站長仍深深盼望著有看到「X300復刻版」的一天。