ThinkPad P1超輕薄行動工作站簡測心得

▼Lenovo最近終於推出了傳聞已久的新一代行動工作站「ThinkPad P1」，不但具備1.7公斤輕量化設計，更搭載Intel最新一代六核心Mobile CPU，堪稱機動力與火力兼具的新旗艦機種。Yamato Lab將ThinkPad P1的機體設計同時複製到商用領域，推出了兄弟機「ThinkPad X1 Extreme」，這兩款機型有著相同的造型設計，但針對不同市場屬性而在內部零件上有所區隔。站長日前向Lenovo-tw商借到P1試作機，便利用這難得的機會向大家介紹P1的諸元與效能，也可同時讓對X1 Extreme有興趣的網友做為參考。

在P1發表前，雖然Lenovo也有ThinkPad P52s，但起始重量約在2公斤，且只搭載TDP 15W的Intel CPU，以及效能普通的NVIDIA  Quadro P500獨顯。相較之下，後來推出的ThinkPad P52堪稱新一代火力代表機種，採用了TDP 45W的六核心CPU以及NVIDIA PASCAL核心獨顯晶片，但起始重量高達2.45公斤，同時主機厚度約為2.5公分左右，的確不利於攜帶。然而正如同ThinkPad有X1旗艦系列，為何標榜行動工作站的P系列就沒有兼具輕量化及高效能的旗艦機種呢？Yamato Lab給大家的答案就是「P1」此一全新系列，以及X1 Extreme這個登峰造極的新代表作。

下圖是P1特寫，試作機裝配了4K鏡面螢幕，只有Full HD螢幕才維持霧面設計，這點的確讓站長感到扼腕。P1最讓站長驚喜的設計就是終於取消了「獨立數字鍵」，從W540之後的ThinkPad 15.6吋機種紛紛加入數字小鍵盤，雖然方便輸入數字，但卻有兩項缺點，第一項是文字鍵打區被迫往左偏移，其次則是數字鍵靠太近很容易誤觸。所以站長一直使用沒有數字小鍵盤的W530迄今，經過了六年終於盼到了沒有數字小鍵盤的P1，真的是相當漫長的等待呀。

▼P1會取消數字小鍵盤的主要考量是配合螢幕窄邊框設計，因此鍵盤兩側的Keyboard Bezel空間變小了。下圖則是P1與14吋機種的大小比較。今年初很多網友都在猜想是否會有所謂的「T480p」，很明顯地Lenovo認為推出一款比14吋稍大，但重量差不多，卻可負荷六核心CPU與中高速GPU的窄邊框15.6吋，更適合接替原本14吋重裝火力機種。畢竟今年的T系列也開始導入4核心低電壓版CPU，如果再靠14吋機體硬塞入六核心一般電壓版CPU，不但容易遇到「功耗牆」的限制，導致CPU一直無法維持高速運轉，同時ThinkPad在14吋的機種也太多款了，或許這也是為何朝15.6吋發展的原因之一。

▼要如何將近似P52的效能裝入更為輕薄的機體內，這的確是Yamato Lab花最多心力之處。P1融合了諸多X1 Carbon輕薄化設計的精髓，以及P52散熱機制的原理。例如P1是ThinkPad第一款採用強化碳纖維材質的15.6吋機種，在外殼材質上採用了從X1 Carbon第五代開始應用的Carbon Hybrid Cover設計。此設計的ThinkPad背蓋主體雖然是碳纖維，但周圍會使用玻璃纖維材質，而以往將這兩種材質成形冷卻時，容易發生翹曲的現象，這是因為玻璃纖維冷卻時會比碳纖維更容易收縮。因此Yamato Lab從第五代X1 Carbon開始多加了「接合用玻璃纖維」，用來連接玻璃纖維框架與碳纖維。除了改善翹曲良率問題之外，還同時增加碳纖維的使用比例，降低了背蓋採用玻璃纖維比例。

此外P1也比照第五代X1 Carbon，碳纖維採用超輕量Full Carbon Sandwich架構，此架構的碳纖維材質有三層，分別由上下兩層的「高彈性層」夾住中間的「輕量化層」。但以往的輕量化層是使用低密度的發泡體(Foam core)，有剛性不足的問題。這次的輕量化層則改用了超低密度碳纖維網(Carbon Fiber Network core)的設計，不僅更輕，剛性也有所提升。P1背蓋下方採用玻璃纖維還有一項目的，方便WLAN無線網路訊號傳輸。X1 Carbon第五代跟第六代的WLAN天線裝置在機器本體內，P1則為了散熱考量，主機後方幾乎都是排風、進氣口，所以才將WLAN天線移到螢幕下方。可能是考量空間不夠，P1已經取消WWAN功能，所以沒有保留WWAN天線擺放的空間。

▼P1提供兩種解析度的15.6吋IPS面板供使用者選擇。首先是高階的4K解析度（3840×2160）並支援Dolby Vision（HDR）以及100% Adobe RGB色域，比較可惜的是4K面板強制使用鏡面設計，而且同時支援10點多點觸控。前者的缺點是在室內容易有反光的問題，後者則是會增加主機的重量與厚度。但P1的4K觸控面板可支援Lenovo Pen Pro數位筆（需另購）。P1另外支援的面板解析度是Full HD（1920×1080），至少是72% NTSC色域，而且仍維持霧面設計。站長觀看P1試作機的4K畫面，色彩相當濃郁顯明，相較之下手邊其他款ThinkPad面板的色彩顯得平淡許多，不愧是HDR以及400nits的鏡面螢幕。但站長將來購買P1時，還是會優先考慮霧面的Full HD面板 （笑）。

▼下圖是P1的主機右側特寫，P1由於主機厚度夠，終於能夠內建Smart Card讀卡機了，X1 Carbon因為主機前端過薄而沒有辦法裝配。P1也繼續支持標準尺寸的SD系列記憶卡，不像X1 Carbon僅支援Micro SD卡，而且安裝、退片都相當麻煩，必須透過退片針(或迴紋針)將SIM卡/Micro SD卡托盤取出。相較之下，P1可以直接安裝SD系列記憶體卡，真的方便許多。

Yamato Lab仍繼續保留了USB 3.1(Gen1, 5Gbps)的Type-A接頭，雖然Type-C接頭越來越流行，但目前使用Type-A接頭的USB裝置畢竟還是多數，這也是商用設計與時尚設計的不同之處。

▼下圖是P1的主機左側特寫。P1使用135W變壓器，這已經超過USB PD供電上限（100W），所以繼續使用方形的ThinkPad電源接頭。今年推出的ThinkPad的確開始全面採用USB Type-C電源供電，然而方形電源接頭並不會消失，反而在高效能機種上，例如P1、P52、P72都非用方型電源接頭不可。目前只要是使用USB Type-C供電的機種，用電量不會超過65W，但最低至少要用45W的Type-C變壓器。P1使用135W變壓器時，同樣支援Rapid Charge快速充電功能，可在一小時內，從電量0%充到80%。

P1也比照P52或X1 Carbon，提供了兩個Thunderbolt 3高速連接埠(40Gbps)，同時也支援USB 3.1 Gen2(10Gbps)。如果從TB3輸出影像時，最高可支援5120X2880@30Hz解析度(單螢幕)。但比較奇怪的是，僅有內顯的X1 Carbon 6th透過TB3反而支援5120X2880@60Hz解析度(單螢幕)。然而P1的HDMI 2.0連接埠可以輸出 4096×2160@60Hz解析度，X1 Carbon 6th的HDMI 1.4連接埠則是4096×2160@30Hz解析度。

P1並沒有內建RJ45網路接頭，改為提供專用的連接埠，用來連接乙太網路轉接線。這條轉接線規格跟X1 Carbon 5th所使用的是同一條。反而2018年推出的X1 Carbon 6th是用第二代的乙太網路轉接線，無法使用在P1上面，這點請網友留意。P1的乙太網路轉接線並不是出貨標準配備，網友將來購買P1/X1 Extreme如果很需要乙太網路連線功能，要留意是否有提供。

P1與X1 Extreme都無法支援2018年新推出的機械式底座，因為機械式底座是透過USB 3.1 Type-C供電給ThinkPad，但P1與X1 Extreme的變壓器都超過100W了，因此原廠另外推出「ThinkPad Thunderbolt Workstation Dock」供P1、P52、P72等機種使用。

▼下圖是P1的底部特寫，要留意的是底殼正中央有一個小孔，那是RESET緊急重開機之用。如果電腦因故無法正常關機，可以用退片針或迴紋針去戳這個小洞，系統便會自動重開機。

▼P1除了是第一款使用強化碳纖維的15.6吋機種之外，也是第一款在底殼（D cover）採用鋁合金的機種。P1底殼上的螺絲都是防丟失設計，拆卸底殼只需要解開七顆螺絲即可，與採用玻璃纖維材質底殼的T480相比，真的好拆許多。X1 Carbon 6th的底殼使用了內含稀土元素的鎂合金材質，雖然標榜重量更輕、強度更高，但P1對於散熱的需求更為殷切，故Yamato Lab在P1上採用鋁合金底殼，主要的用意是便於散熱。

▼P1使用了P52的雙風扇設計，但P52本身機體厚度夠，而P1超薄的機身要如何有效散熱呢？除了讓廢熱從機體排出外，也需要吸入機體外的冷空氣，在機體內部形成對流。冷空氣的主要來源是位於主機底部的進氣口，此時為了避免排出去的熱空氣回流，P1主機底部有一個突出的長條腳墊，主要的目的是阻擋熱空氣從進氣口吸入，同時將主機後方撐起一些高度，以利吸入冷空氣。至於在主機後方的兩個排風口中間，設計的用途為進氣口，柵欄的造型也經過特殊設計。

▼打開P1的底殼之後，主要元件一目了然。站長已將零件用途標示出來。P1內建兩個記憶體插槽，支援DDR4的SO-DIMM記憶體模組，此外還內建了兩個2280尺寸的M.2 SSD插槽，都支援PCIe NVMe SSD。主機還有一個2230的M.2插槽供安裝WLAN網卡使用。從主機內部緊湊的布局，會發現其實很難再找空間塞入WWAN網卡的安裝空間，除非縮小電池的空間。但原廠最後決定取消搭載WWAN功能。

▼為了能在超薄的機身內壓制住45W TDP CPU的高熱，又不能讓風扇音量過大，Yamato Lab這次在P1上採用了第十代的貓頭鷹羽毛葉片設計，不僅進風量比前一代提升了15%，機體外表的溫度也下降了攝氏五度。P1的雙風扇設計源自P50時代的「FLEX Cooling Performance」機制，看似獨立的兩個風扇，其實藉由兩條熱導管進行連動，當CPU進行高負載運算(例如進行全系統病毒掃描)，此時GPU的風扇將協助分散CPU所產生的廢熱。如果換成GPU進行高負載運算(例如執行3D遊戲或是3D CAD工程繪圖程式)。此時換CPU風扇協助分散GPU所產生的廢熱。

站長實際測試的結果，P1如果進行重度負載運算時，風扇聲音還是很明顯，但不會很尖銳。一旦程式運算告一段落，風扇轉速會很快降低，自然音量也跟著降低許多。高頻噪音的控制得力於貓頭鷹羽毛葉片的「不規則間距」(Irregular pitch)設計，每個葉片的間距都不同，可讓原本音量高的DTN（間斷音調噪音）分散為多個音量低的DTN，降低使用者聽到的機會。

▼P1試作機裝配了兩條三星的PM981高速PCIe NVMe SSD。站長一開始看到系統顯示SSD有2TB時，還以為搭載了單條2TB的SSD，沒想到竟然是採用RAID-0組態，使用了兩條SSD。P1跟X1 Extreme的差別點其中一項在於原廠的SSD容量上限。Lenovo官方只願意在P1提供單條「2TB」的PCIe NVMe SSD，如果搭配RAID-0組態，全機可達4TB的儲存空間。但X1 Extreme則最高提供單條1TB容量的SSD。理論上，使用者可以自行在X1 Extreme上安裝2TB的M.2 SSD。

▼下圖是P1系統內關於RAID組態的畫面說明。

▼從2018下半年開始，新推出的P52、P72、P1以及X1 Extreme等機種，開始搭載新一代的Intel Wireless-AC 9560無線網卡。這張新世代無線網卡除了支援IEEE 802.11a/b/g/n/ac規格，連802.11ac的頻寬也從Intel 8265網卡的80MHz大幅提升為160MHz，同時也支援了最近一代的藍牙5.0版功能。使得Intel 9560網卡的理論最高速率從MIMO 2×2的867Mbps一舉提升為1.73Gbps

▼下圖是P1主機板上的Reset緊急重開機按鈕特寫，使用時是使用迴紋針透過底殼的小洞來戳到這個按鈕。

▼P1出廠所安裝的記憶體模組其實是DDR4-2666規格的，受限於CPU只能支援DDR4-2400，其實是降速跑的。這也衍生出一個問題，如果購買時只安裝單條記憶體，將來安裝第二條記憶體時，要買DDR4-2666還是DDR4-2400規格的？如果價差不大的話，站長會建議仍買DDR4-2666模組。如果打算直接換兩條新的記憶體，其實買DDR4-2400規格即可。

▼下圖是P1的三星記憶體資訊，透過CPU-Z可以看到兩條記憶體是以DDR4-2400的雙通道模式運作，但記憶體模組本身可是貨真價實的DDR4-2666規格。P1也支援單條容量高達「32GB」的非ECC DDR4記憶體。目前只有三星憑藉著10奈米製程進行量產，但一時之間洛陽紙貴，根據Lenovo-tw官網的客製化下單選項，P1購入64GB(32+32)的代價是需額外付出將近新台幣3萬元，相當驚人。

▼P1與X1 Extreme都支援TDP 45W的四核心或是六核心CPU，但根據市場定位的不同，兩款實際提供的CPU仍有差別。例如P1除了Core i5-8400H(四核心)，以及兩款六核心的Core i7-8750H/8850H之外，還支援Xeon E-2176M CPU，而且選用Mobile Xeon時便能夠安裝ECC記憶體。反觀X1 Extreme就不支援Mobile Xeon，但特別增加了Core i5-8300H(四核心)的選項，算是降低採購價格的門檻吧。

自從今年Intel Mobile CPU開始導入四核心設計之後，大家開始關注「功耗牆」的限制問題。以ThinkPad X1 Carbon 6th為例，雖然CPU的TDP為15W，但遇到重負載運算時，CPU可啟動Turbo Boost提高運算頻率，但同時功耗也跟著提高。X1c 6th在高效能電源模式下，可將功耗提高至29W，此項數值Intel稱為Turbo Boost Short Power Max，有的軟體稱為CPU Power Limit 2(PL2)，但維持高功耗的持久時間不會超過28秒，如果運算作業仍持續，PL2維持28秒之後會進入Turbo Boost Power Max功耗設定，也就是23W，此數值也稱為CPU Power Limit 1(PL1)，至於PL1能維持多久，就看高負載運算是否已經完成。不過並非各家機種的PL1都會比CPU的預設TDP高。

接著我們來觀察一下P1的PL1與PL2數值。P1目前能搭載的最高檔CPU就是Xeon E-2176M，代表P1的散熱機制必須能夠應付高速CPU所需的功耗限制。P1使用Xeon E-2176M時，PL2高達78W，這比預設的45W足足多了73%，PL2全速運轉後28秒進入PL1，也還維持住55W的功耗設定，由此可見P1雖然機體設計非常輕薄，但在優秀的機構與散熱技術運作下，仍可維持強大的運算效能，不會因機身厚度而犧牲了發揮效能的潛力。

▼站長找出了兩年前的ThinkPad P50測試成績，在CINEBENCH R15的所有測試項目中，ThinkPad P1無論在GPU（OpenGL）或是CPU測試項目中都壓倒性的勝過了P50，不由得讓人感概科技進度之快速，而且輕鬆打敗P50的還不是同樣體型的P52，而是更為纖薄的P1。站長借測的P1配備了Xeon E-2176M，以及兩條16GB DDR4-2666(實際只跑DDR4-2400)記憶體，獨顯晶片則是NVIDIA Quadro P2000(內建4GB GDDR5記憶體)。值得一提的是，P1預載的作業系統是「Windows 10  Pro for Workstations」版本，該版本如果安裝在桌上型電腦或工作站，在電源管理系統中就會出現「終極效能」（Ultimate Performance）模式，解除效能封印，讓系統性能發揮到極限。不過該模式並不支援筆記型電腦，所以在電源管理系統中無法直接選用。

▼站長原本在電源管理系統中，手動新增了「高效能」模式，但不知為何，測試成績低於P1出廠預設的「平衡」模式。站長使用CINEBENCH R15連續執行50次，觀察多核心測試項目的結果，發現還真的「高效能」模式一路輸給了「平衡」模式。所以接下來的所有測試項目，都採用電池管理的「平衡」模式。

▼下圖是P1所使用的NVIDIA Quadro P2000 詳細硬體參數，供網友參考。P1提供兩款獨顯，分別是NVIDIA Quadro P2000以及NVIDIA Quadro P1000，都搭載4GB的GDDR5顯示記憶體。而且P1的NVIDIA獨顯驅動程式有通過ISV(Independent Software Vendor)驗證，可確保繪圖作業時的畫面準確性，或是軟體執行的穩定性。關於ThinkStation與ThinkPad P-Series所通過的ISV驗證項目，可參閱《原廠網站說明》。

X1 Extreme則是搭配NVIDIA的GeForce GTX 1050 Ti Max-Q獨顯，同樣有4GB的GDDR5顯示記憶體。從獨顯晶片的不同，可看出P1與X1 Extreme所主攻的分別是專業市場與商用/娛樂市場。

▼每次遇到採用NVIDIA Quadro系列獨顯的ThinkPad或ThinkStation，站長就會使用SPECviewperf專業程式測速軟體。SPECviewperf是Standard Performance Evaluation公司所推出的，透過專業繪圖軟體測試，精準呈現出專業顯示卡在不同軟體下的效能表現。 2018年推出的最新版本是SPECviewperf 13，測試9款專業的繪圖軟體，其中五款(CATIA, CREO, MAYA, Siemens NX以及Solidworks)主要基於OpenGL的架構，3DS Max以及Showcase 是基於DirectX架構，而Energy和Medical則是以模擬運算負載，以估算出工作效能表現。

站長使用自購的T480s市售機作為對照組。T480s採用Core i7-8550U、24GB DDR4-2400記憶體(8+16)、Samsung PM981 512GB PCIe NVMe SSD、NVIDIA Geforce MX150(2GB GDDR5顯示記憶體)，基本上已經算是T480s最高硬體配置了，但在P1面前照樣不敵，P1在各測試項目動輒兩倍以上的效能差距，將T480s全武裝版遠拋其後。

▼站長也特地進行了3DMark的測試項目，下面的P1的實測成績。本站測過的主機中，只有ThinkPad 25搭配外接獨顯（GeForce GTX TITAN X）能夠輕鬆贏過P1，以Time Spy為例，P1成績為2200分，TP 25 + eGPU則高達3946分。但這樣比較立足點差太多了，換成P1裝上外接獨顯（GeForce GTX TITAN X），保證成績一定又贏過TP 25 + eGPU了。反倒是X1 Extreme使用GeForce GTX 1050 Ti Max-Q獨顯，理論上執行3D遊戲或測速軟體的成績會比P1更好一些。

▼接下來站長進行PCMark 10 Extended延伸測試)，包含四種測試模組：

• Essentials(基本模組)：本項是模擬每天例行電腦運作，故包含了網頁瀏覽、視訊會議以及應用程式開啟時間等項目。這裡的「視訊會議」比較接近透過Line或WeCha進行視訊對談。
• Productivity(生產力模組)：本項是透過試算表以及文書處理軟體，衡量電腦在處理每天會用到的辦公室應用軟體之效能。
• Digital Content Creation(數位內容創造模組)：本項包含了照片編輯、影片的編輯及剪輯後的運算與視覺效果產出，對於在意數位內容編輯效能的使用者而言，本項目滿重要的。
• Gaming(遊戲模組)：本項目著重CPU與GPU的即時運算效能，GPU會有兩個測試項目，CPU也會有一個，最後則是綜合測試。

既然本站測過的ThinkPad都狂敗給P1，那這次換ThinkStation上陣比較好了（笑）。本站先前測試過ThinkStation P320 Tiny（《迷你工作站參戰！ThinkStation P320 Tiny簡測心得》），採用TDP 65W的四核心桌上型CPU（i7-7700），PCMark 10 Extended延伸測試)成績如下：

• Essentials(基本模組)：8812分，輸給P1的9613分
• Productivity(生產力模組)：7087分，總算贏過P1的6947分
• Digital Content Creation(數位內容創造模組)：3314分，大敗給P1的5370分
• Gaming(遊戲模組)：956，狂輸給P1的4892分
• 總分：2925，遠遠落後P1的5047分

看來TDP 65W的桌上型四核心CPU還是比起45W的六核心Mobile CPU在在運算效能上更勝一籌呀。但ThinkStation P320 Tiny敗在搭載了65W TDP CPU之後就無法加裝獨顯了，因此在需要3D運算的情境下仍不敵P1。

▼ThinkStation P320 Tiny先前曾測過PerformanceTest 9.0，總成績為3905分，當時曾「獨孤求敗」，這次總算如願以償，敗給了P1的4944分。不過站長要特別說明一下，由於P1動用了兩支Samsung PM981組成「RAID-0」，因此在Disk Mark成績高達逆天的28228.5分，反觀ThinkStation P320 Tiny則使用Intel的600p M.2 SSD，在該項次只拿到8014.7分。

▼下面是P1兩支Samsung PM981組成「RAID-0」的測試成績，PM981的官方速度為3300MB/s循序讀取、1800MB/s循序寫入，參照CrystalDiskMark的測試結果，循序寫入高達3299.8MB/s的確有RAID-0的效果，但不知何故，循序讀取的成績感覺只是單支PM981的效能表現而已。

▼最後進行電池續航力測試。站長同樣使用PowerMark 1.2版進行測試。電源模式直接使用系統預設的「平衡」模式，額外設定在使用電池供電時，螢幕亮度降為「70%」，同時關閉所有無線網路。站長測試三種情境下，強制使用NVIDIA Quadro P2000獨顯，成績如下：

• 「玩樂模式」(Entertainment)是模擬使用者觀看影片以及玩遊戲的情境，P1成績為3小時24分。
• 「生產力模式」(Productivity)是模擬使用者進行文書處理以及瀏覽網頁的情境 ，P1成績為5小時51分。
• 「平衡模式」(Balanced)便是輪流進行玩樂模式以及生產力模式的測試 ，P1成績為4小時16分。

原廠宣稱P1在獨顯模式下，電池續航力為7.36小時，混合模式(獨顯+內顯混用)則為13.87小時。X1 Extreme電池續航力則更長一些，獨顯模式下為9.5小時，混合模式則是14.9小時。

▼P1與X1 Extreme都使用135W變壓器，站長拿到新設計的薄型變壓器時，發現重量也變輕了。下圖是各款變壓器的對照圖。

▼P1與X1 Extreme是兄弟機，外觀上幾乎沒有差異，站長將這兩款機種的主要差異列表如下，供網友參考。站長個人會傾向於購買X1 Extreme的霧面螢幕版。

▼Yamato Lab從ThinkPad P1出發，同時發展出X1 Extreme孿生機種，象徵正式進軍15.6吋輕薄高效能機種的殺戮戰場。站長實際測試P1的過程中為其強大的效能所折服，同時也感受到許多細膩設計，例如全機採皮革觸感塗裝（Peach skin paint），觸控板（TouchPad）的縫隙也從一般機種的0.3mm縮小為0.2mm。而且觸控板下方同樣採用了新一代的QMD(Quiet Metal Dome)靜音金屬簧片，可大幅降低按觸控板所造成的噪音，目前只有在X1 Carbon 5th/6th以及ThinkPad 25等高階機種上使用。此外，Yamato Lab為了塑造出薄型的視覺效果，主機兩側有大約9度的斜切角，但在實際安裝主機板時，會發生USB連接埠被外殼卡住的困擾，Yamato Lab為此採用了「Slide USB Connector」伸縮式設計來解決。如果網友需要一台兼具運算效能與輕量化的行動工作站，相信P1會是值得入手的代表機種。