ThinkPad X1 Nano Gen1使用心得(中)-效能篇

▼接下來進行X1 Nano的效能測試,站長購入兩台X1 Nano主機,最大的差別僅在於SSD容量大小與是否內建WWAN網卡。效能方面的各項測試都是在二號機上面進行,只有電池續航力在一號機上面測試。其實站長在今年二月就已經測完一輪,但事隔多月之後,原廠也陸續更新了BIOS與驅動程式,為避免網友後來買到的主機效能與本站測試結果相差太多,站長才於撰寫本篇之前,又重測了一遍。本次的X1 Nano測試均使用ThinkPad出廠作業系統,而非使用微軟的Windows 10 ISO檔手動安裝系統。

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▼X1 Nano所使用的第十一代Intel Core處理器,研發代號為「Tiger Lake」,嚴格講產品分類屬於「Tiger Lake-UP4」,這是因為Tiger Lake處理器導入「cTDP(Configurable TDP)」的做法,以「Tiger Lake-UP4」為例,cTDP工作範圍為7W至15W;另一款「Tiger Lake-UP3」的cTDP工作範圍則是12W至28W。

舉個極端一點的例子,筆電廠商可以故意設計一台筆電,使用「Tiger Lake-UP3」處理器,但全機的熱功耗設計設定在最低的12W,目的是為了獲取更長的續航力,但卻不需要使用昂貴的LPDDR4x記憶體(因為Tiger Lake-UP3可選用DDR4-3200記憶體)。另一方面,筆電廠商為了在嬌小的機身內,提供最大的運算效能,便可設計一台筆電,配備「Tiger Lake-UP4」處理器,並將cTDP設定在最大功率15W。在此案例下,採用TGL-UP4 15W的迷你筆電效能有可能勝過僅採用TGL-UP3 12W的筆電。

而Yamato Lab在規劃X1 Nano時,也是考量主機板空間有限,才選擇了看似效能較低的TGL-UP4處理器,但實際上卻是朝讓CPU發揮最大效能的方向而設計。從本篇的測試中,網友便會看到X1 Nano大殺四方,力戰T14/s Gen1的驚人表現。

X1 Nano支援四款Tiger Lake處理器,其中i5-1140G7與I7-1180G7都有支援vPRO。站長考量本身用不到vPRO功能,故選擇了i7-1160G7這顆處理器。

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▼雖然CINEBENCH已經推出R23版,但站長還是先執行R20版,好跟先前測過的T14/s Gen1系列做個比較。從下圖中可以發現,X1 Nano無論是單核或多核成績,都明顯勝過採用Core i7-10610U(基礎時脈1.8GHz、最高時脈4.9GHz,TDP為15W)的T14/s Gen1。由於X1 Nano的Tiger Lake處理器只有四核心、八執行緒,自然不會是AMD八核心處理器或是Intel六核心處理器的對手,但對一台超輕薄筆電而言,能勝過同為Intel四核心處理器的T14/s,真的是非常不容易。

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▼CINEBENCH後來推出R23,並可跨平台讓Apple的M1處理器筆電也加入競速行列。由於站長測試X1 Nano時手邊沒有T14/s Gen1系列的主機,所以先拿配備六核心處理器(Core i7-9750H)的X1 Exteme Gen2與T490(Core i5-8265U)進行效能對照。果然X1 Nano無論在單核效能,或多核效能,都可輕鬆勝過搭載四核心15W TDP處理器的T490。今年Tiger Lake處理器問世後,效能進度的幅度總算比較有感。

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▼X1 Nano的最高TDP設計其實相當激進,從CINEBENCH R15長達50次的馬拉松式測試可看出端倪。下圖中綠色線條就是X1 Nano的成績,前三次測試的數據都遠勝過T14/s Gen1(Intel),這代表X1 Nano在短時間內CPU功耗可以巨幅增大,換取驚人的效能表現,但如果是長時間高負載運行時,終歸受限於機體的散熱能力,CPU功耗會受到抑制。

但至少可以看出X1 Nano長時間運作下的成績表現,已經跟T14s Gen1(Intel)在伯仲之間,更何況T14s Gen1的機身又比X1 Nano大一圈。至於T14 Gen1則受益於機身更厚,主機的散熱機制更容易處理處理器功耗問題,進而發揮更大效能。如果只跑一次Cinebench,T14 Gen1肯定不是X1 Nano的對手,但路遙知馬力,當遇到高負載運算時,機器厚一點就是比較吃香。只是實務上,一般辦公文書處理也不太需要處理器長時間滿載運轉就是了。

不過下圖是X1 Nano二號機使用1.42 (N2TET64W)版BIOS所測得的成績。站長在今年二月使用很早期的1.14 (N2TET45W) 版BIOS進行CINEBENCH R15馬拉松50次測試時,成績卻是完全不同,當時X1 Nano的50次成績,都遠勝過T14/s Gen1(Intel)這兩台主機。似乎X1 Nano初期的功耗設定比較寬鬆,但後期的BIOS則限縮了處理器的功耗及效能表現。

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▼接著透過HWiNFO程式查看CPU的功耗設定,此時X1 Nano是設定為高效能電源模式,無論是CPU Power Limit 2(PL2)或CPU Power Limit  1(PL1)都高達40W,但這僅代表X1 Nano在短期間內可以容受超高的處理器功耗,至於長時間的功耗表現,則請參考下面AIDA64的測試成績。

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▼站長使用AIDA64進行俗稱「燒機」的CPU高負載測試,X1 Nano在經過30餘分鐘後,處理器功率已降至13W~14W之間。然而當站長調閱今年二月使用更早期版本的BIOS測試成績,發現當時AIDA64的燒機測試在經過20餘分鐘後,功率穩定維持在16W~17W。再參考新舊版BIOS在CINEBENCH R15的成績落差,看來Yamato Lab的確調降了X1 Nano的長期功耗效能表現,但相對的,風扇噪音也會獲得改善,電池耗電量也會降低,進而提高整體使用舒適度。

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▼雖然X1 Nano在新版的BIOS重新調整過功耗上限,但這並不影響整體性能輾壓前一代Core處理器,下面是PerformanceTest 10的測試成績,毫無懸念地,X1 Nano的總分仍舊大勝T14/s Gen1。值得一提的是,搭載了最新一代Iris Xe內顯核心的Tiger Lake處理器,在3D效能測試中不僅擊敗了AMD Zen2架構處理器(內建VEGA內顯核心),也擊敗了NVIDIA的MX330獨立顯示晶片,更何況這還只是cTDP僅15W的TGL-UP4處理器而已,雖然大家都關心Tiger Lake對決Zen2,但Intel在內顯效能的大躍進才是最讓人驚訝之處。

X1 Nano在PerformanceTest 10的各項測試中,Disk Mark成績明顯落後T14/s Gen1,這是WD SN530 2242 M.2 SSD的效能瓶頸所致,但不影響整體效能優於同為Intel平台的T14/s Gen1。

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▼站長感謝UL公司提供本站PCMark 10 Professional Edition、3DMark  Professional Edition以及UL Procyon benchmarks,這三套專業評測軟體供本站進行筆電效能與續航力測試。

首先使用PCMark 10進行系統效能整體測試。PCMark 10的「系統基準測試」透過三種測試情境(PCMark 10基準測試、PCMark 10 Express快速測試、PCMark 10 Extended延伸測試),其中Extended延伸測試包含了完整的四種測試模組,雖然測試時間較長,但可提供更為完整的系統效能完評估。四種測試模組說明如下:

  • 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WeChat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。

X1 Nano的PCMark 10「延伸測試」成績打敗了四台T14/s Gen1,其中「Gaming(遊戲模組)」的領先幅度更是驚人,一舉擊敗了NVIDIA的MX330獨顯,以及Ryzen 4000系列的VEGA核心内顯。很難想像這是一台超輕薄筆電,整體戰力卻不會輸給14吋的機體。

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▼PCMark 10還準備了真實軟體效能評測,稱為「應用程式基準測試」,其實就是使用Microsoft Office的Word、Excel、PowerPoint與Edge進行測試,算是相當接近實際操作環境了。以Word為例,測試項目包含了開啟Word、讀取檔案、複製貼上文字、加入插圖等動作。站長使用最新版的Office 365繁體中文版,搭配以Chromium為基礎的新版Microsoft Edge瀏覽器進行實機測試。

PCMark10的「應用程式基準測試」其實就很適合提供給「買筆電是為了跑Office等文書處理作業」的使用者參考。畢竟筆電除了玩遊戲、剪輯影片之外,更多人會使用在執行文書處理軟體。測試結果X1 Nano再次勝過四台T14/s,而且除了PowerPoint成績只拿第三名之外,其餘各項次都是名列第一。

雖然Tiger Lake U系列的處理器最多只有四核心,但在新微處理器架構加持,以及Iris Xe內顯核心的火力支援之下,10奈米製程的Tiger Lake處理器,總算讓Intel在筆記型電腦展開絕地大反攻,顯見藉由良性的產業競爭,各大廠才會願意不斷創新,而不是貪圖短期財報耀眼而一直「擠牙膏」。

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▼從去年起,站長增加「電池供電時的效能測試」,過往各種效能測試都是在主機插上電源的狀態下進行,確保主機能獲得足夠的電力供應。一般評測不會特別去審視電池模式下的效能表現。但考量許多使用者會在依賴電池供電的狀態下,執行Office文書處理軟體,所以站長透過PCMark 10的「應用程式基準測試」,模擬真實世界中ThinkPad僅靠電池供電,並執行Office 365與Edge瀏覽器。測試時的電源模式調整為「效能更好」。

在電池供電模式下,X1 Nano的「應用程式基準測試」效能完勝四台T14/s Gen1,在全部項目均取得優勝。顯見Intel在電源管理上面與效能的拿捏不但爐火純青,而且又比前一代Comet Lake平台更上一層樓。今年AMD Ryzen 5000系列的處理器是否能減少切換到電池供電時的效能落差,站長後續如果購得主機也會進行測試。

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▼接下來進行PCMark 10的電池續航力測試。站長選擇了「現代辦公(Modern Office)」與「應用程式(Applications)」兩種場景進行測試。「現代辦公」場景用於測量典型工作活動(如文件編寫,網頁瀏覽和視頻會議)的電池續航力,要特別提到的是,此時用的文書處理軟體其實是Libre Office(開源軟體)。「應用程式」場景才會使用 Microsoft Office365進行測量工作任務的電池續航力。

站長在進行電池續航力測試時,主機系統相關設定如下:

  • 螢幕亮度設為80%,並關閉自動調低亮度、更新率(Refresh Rate)功能 。X1 Nano則是關閉了「Dynamic Refresh Rate Switching」(動態畫面更新率切換)功能。
  • 啟動飛航模式(關閉無線網路)
  • 電源模式設成「更好的電池」

X1 Nano的電池容量為48Wh,只比T14 Gen1的50Wh小一點,T14s Gen1則高達57Wh。

X1 Nano雖然電池容量稍小,但對上50Wh的T14 Gen1時,續航力表現無論在「現代辦公(Modern Office)」與「應用程式(Applications)」都贏過AMD平台的T14 Gen1,打敗配備NVIDIA獨顯的T14 Gen1也在意料之中,也能夠與只跑Intel內顯模式的T14 Gen1不分軒輊。至於只有Intel內顯的T14s Gen1憑藉著較大的電池容量,以及Intel優秀的電源管理機制,自然續航力成績是一枝獨秀。

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▼接著進入3D效能測試,站長先使用3DMark Advanced Edition的「Time Spy」項目進行評比。「Time Spy」是針對Direct X 12繪圖應用程式介面(API)所設計的測試情境。從總分來看,X1 Nano再次贏過四台T14/s Gen1,而且測試子項中的「顯卡分數(Graphics score)」明顯勝過搭載了MX330獨顯的T14 Gen1(Intel)與兩台AMD平台的T14/s,反而AMD平台機種是靠「八核十六執行緒」獲得驚人的「CPU分數」,這部分對於僅四核心的Tiger Lake的確力有未逮。

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▼其次進行3DMark Advanced Edition的「Time Spy」項目評比。「Fire Strike」是針對Direct X 11 API而設計的測試情境。X1 Nano除了在總分輾壓四台T14/s Gen1,於顯卡分數(Graphics score)也是明顯優於T14 Gen1(Intel)的MX330以及AMD平台的T14/s Gen1。

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▼UL公司針對專業使用者對於照片及影片編輯主機效能的評測需求,推出了「Procyon」這套全新的專業創作者測試程式。內含兩大測試項目:

Photo Editing Benchmark(照片編輯效能測試)

第一項測試需同時安裝兩套Adobe公司的軟體,在測試的第一階段先使用 Adobe Lightroom 來導入、處理和修改選定的圖檔。在測試的第二階段中,再使用Adobe Photoshop ,將照片進行多次編輯和圖層效果。

 

Video Editing Benchmark(影片編輯效能測試)

第二項測試需搭配Adobe公司的Premiere Pro,將影片專案檔案進行編輯並匯出為H.264、H.265(HEVC)編碼,與1080p、4K解析度的通用格式。測試分數則是基於匯出影片所需花費的時間。

感謝UL公司提供Procyon測試程式給本站使用,雖然X1 Nano並未定位在繪圖工作站或影片編輯專用機,站長還是進行測試並留下成績紀錄,以作為後續其他機種的分數參考。

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▼上述的3D效能測試都是依賴專門的測速工具程式。但實際的遊戲效果表現才是真正實力的表現。站長習慣使用日系遊戲的Benchamark測速程式比較3D效能。第一款是「Final Fantasy XIV: SHADOWBRIGERS」,站長選擇1920×1080解析度以及特效全開(Maximum),X1 Nano照樣取得最高分,過去常被人笑做「雞肋」的Intel內顯,如今終於能跟NVIDIA獨顯平起平坐,除了Intel的奮起直追之外,NVIDIA過去幾年在低階獨顯的擠牙膏行為也功不可沒。NVIDIA今年總算推出了最新一帶的MX450系列獨顯,免得又被Intel及AMD的內顯超車過去。

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▼第二款日系遊戲測速程式是「Street Fighter V」,站長同樣選擇1920×1080解析度以及最大畫質,X1 Nano的每秒平均張數為36.96張,仍舊擊敗四台T14s/。但從「Street Fighter V」必須每秒張數到60張才能夠暢快對打得知,目前輕薄型筆電距離Full HD/最大畫質的平均每秒60張還有一段距離。

雖然Intel的內顯效能跟前代相比有大幅躍進,但某些程式的相容性還是沒改善。例如站長有從STEAM平台購買PC版的「SD GUNDAM G GENERATION CROSS RAYS」,當年在T490s(Intel內顯)上只要進入3D攻擊畫面,就會結束遊戲跳回桌面,但當時用T490(NVIDIA獨顯)來玩就沒這問題。去年站長使用AMD平台的T14進行測試也沒問題,但今年使用X1 Nano遊玩時,當進入3D戰鬥畫面,老毛病又出現了,仍會結束遊戲跳回桌面。雖然是遊戲本身的問題,但在「只有獨顯晶片」才能順利玩的魔咒下,Intel的Iris Xe內顯即使效能已超越NVIDIA去年的低階獨顯,如果無法正常執行也是枉然,或許軟體相容性會是Intel的「內顯再興之路」下一個目標。

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▼最後進行「SuperPosition Benchmark」這套對應DX12的測速程式,本程式可適用Full HD甚至4K解析度,並可根據顯示記憶體大小,決定情境複雜度。雖然X1 Nano最大支援到8GB的VRAM,但為配合去年四台T14/s Gen1的測試成績,因此只測試了1080p解析度,Medium(中等特效)的情境。X1 Nano同樣贏過了四台T14s/ Gen1。

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▼測試完系統與3D效能後,最後也針對X1 Nano所採用的WD SN530這支2242規格的512GB M.2 SSD進行簡單測試。先前的2242 M.2 SSD多半是PCIe 3.0×2規格,從今年開始,可能用來作為主要儲存媒體的機器越來越多,各大SSD廠終於開始推出PCIe 3.0×4的2242 M.2 SSD。

先前站長曾買過的TOSHIBA RC100 SSD,算是少數曾在零售通路販售的大廠2242 M.2 SSD,支援PCIe 3.0×2,官方的最高傳輸數據為1600MB/s(循序讀取) 和 1100MB/s(循序寫入),對照下圖中X1 Nano的實測表現,在循序讀寫的成績上真的都比前一代的2242 M.2 SSD優異。雖然無法比上動輒循序讀取破3000MB/s的一線2280 M.2 SSD,但也算堪用了。更何況,從本篇的各項系統測試中,除了儲存媒體單測項目成績較差之外,X1 Nano的整體效能照樣狂電搭載了三星970 Evo Plus高速SSD的四台T14/s Gen1。

這也是為何站長從八核心的T14s Gen1(AMD)換裝到僅四核心的X1 Nano,而且還只搭配2242 M.2 SSD時,站長並沒有感受到效能變差,事實上整體效能甚至還是提升的。當然這也跟站長使用情境有關,如果網友經常使用VM主機,自然具備更大記憶體以及更多核心數的T系列(AMD)機種會更符合需求。

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原本預定僅刊出兩篇的X1 Nano使用心得,因內容過多,關於軟體以及相關週邊搭配的內容,站長放到第三篇去介紹,敬請期待~! 感謝!!

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