新时代的个人电脑:Always Connected PC

0 引言

       2017年微软、高通两家合作,与华硕、惠普、联想等公司联手推出搭载高通骁龙835处理器和Windows 10 on ARM操作系统的第一代Always Connected PC。已发布的产品有三款Asus NovaGo、HP ENVY x2、Lenovo Miix 630。据高通的新闻稿,三款产品将于本季度开始销售。

       笔记本市场分类繁多,价格从两三千元的低端入门型,到几万元的高端产品;商务类的有追求轻薄便携的超极本,也有要求接口齐备的办公笔记本;高性能产品里也分游戏本工作站。这是一个重度细分的市场,没有一台笔记本能满足所有用户的需求。那么这个Always Connected PC有哪些优缺点,适合哪些用户呢?对不想读长篇大论的读者,先写个简单的概括。

优点是:1.    具有优秀的待机时长和良好的续航能力,远超传统笔记本。2.    高通调制解调器技术行业领先,用户能高速连接到4G蜂窝网,不再受限于WIFI。
弱势是:
1.    虽然Windows 10 on ARM能运行绝大多数用户熟知的软件,但仍有限制(具体见下文第二部分)。
2.    骁龙835是专为手机设计的,性能有待提高。

适合用户
主要进行中低强度的办公作业,需要频繁移动或经常出差,为时常找不到充电电源而苦恼的用户。而重度作业和游戏玩家则免入。

       下面从芯片,系统,OEM产品三个方面详细展开。

1 骁龙835

       骁龙835的CPU部分由四颗大核Kryo 280 Gold(即改款的A73)加四颗小核Kryo 280 Silver(改款的A53)组成,GPU是Adreno 540。骁龙835采用高通行业领先的X16调制解调器,最高下行速度1 Gbps,最高上行速度150 Mbps。

功耗

       Instant On是Always Connected PC一个主打的功能,它指的是电脑能从待机状态立刻唤醒,而且能像手机一样在息屏状态下不断收发电邮、接收微信信息。这个其实五年前就有了,在Windows 8/RT上叫Connected Standby,8.1上改名叫InstantGo,Windows 10上再次改名Modern Standby。该功能在Windows RT设备上还行。但由于英特尔CPU待机功耗高,在Windows 8设备上非常耗电,Connected Standby的名声败坏,这大概也是屡次改名的原因。

新时代的个人电脑:Always Connected PC                    (Modern Standby的好处。图片来源:微软)

新时代的个人电脑:Always Connected PC                   (改名部威武,图片来源:微软)

       微软没有放弃,几年来一直在改进此项功能。目前支持Modern Standby的笔记本不多,因为它需要硬件、驱动、系统三方面配合才能实现。想知道自己设备支持与否的朋友可以在CMD或Power Shell里键入命令"powercfg /a",查看设备是否支持"S0 Low Power Idle"。同时,英特尔也一直在改进待机功耗,可惜效果仍不理想。Surface Book 2在待机两小时后为了保持电量就进入休眠状态。所以说以Surface Pro为代表的二合一平板仍然算不上移动产品,虽然它们在厚度、重量上做到了易于携带,但在电源管理上无法像手机一样让用户使用省心。得益于big.LITTLE大小核异构设计,骁龙835极低的待机功耗能支持Always Connected PC长达数周的待机时间。

续航

       续航时间,即机器在连续使用时能坚持多久。续航时间这个指标由多种因素决定。屏幕亮度,无线信号强弱、使用负荷,甚至浏览器的选择都会改变续航。从国外几家网站对工程机的评测看,与同样电池容量的英特尔比,骁龙835在续航上的确有优势。广告里宣传的22小时续航是测算连续播放视频时长,在真实使用场景里很难达到。下图是官方给出的在不同使用场景的续航时间估计。

新时代的个人电脑:Always Connected PC                    (不同使用场景下续航时间,来源:高通,via pcworld.com)

性能

       在性能上,骁龙835虽是2017年安卓旗舰芯片,可手机终归是手机,大家不要抱有不合理期待。功耗低省电的芯片往往性能也偏低。骁龙835也不例外。综合看835肯定比不上Intel Core M,大致也就能跟奔腾赛扬芯片扳扳手腕的水平。能满足普通中等程度的办公,小游戏应该也行,再高就跪了。

蜂窝网

       Always Connected PC另一个卖点是4G通信。高通行业领先的X16调制解调器能让用户以1Gbps的下载速度连接到LTE网络。运营商支持方面,根据新闻稿,在大陆地区中国移动中国电信的4G网络都支持。对海外的值友和经常去国外出差的朋友,其他国家、地区支持的运营商有:
澳大利亚 - Telstra;法国 - Transatel;德国 - Deutsche Telekom;爱尔兰 - Cubic;意大利 - TIM;西班牙 - Telefonica;瑞士 - Swisscom;英国 - EE;美国 - Verizon、T-Mobile、AT&T、Sprint

2 Windows 10 on ARM

       Windows 10 on ARM,顾名思义就是运行在ARM芯片上的Windows 10,其操作与我们熟悉的Windows 10一样。想了解更详细背景的读者可参见我去年的文章,不看也没关系。本篇只谈一件事,应用!

商店应用与传统Win32软件

       在Windows 10 on ARM系统上,用户可以通过两个渠道来获得软件:一是到微软商店里下载;二是到网上找,然后点击exe文件进行安装。用户应该始终优先选择微软商店里的应用

       相对传统的Windows软件,商店应用在安全、易用、新技术支持等方面优势明显。
1.    微软商店是一个来源可靠有审查机制的分发站。而网络搜索出来的软件下载源,可靠性不明,即使是官方网站都有潜在的危险。(去年老牌软件CCleaner的服务器被黑,官方下载源被植入恶意软件。)
2.    商店应用不需要改写注册表,安装省心,卸载干净,开机快捷更省电。
3.    商店里的UWP应用具备沙盒机制,无法干涉其他应用,安全性强。
4.    UWP应用采用新的API,对高分辨率屏幕友好,支持触摸、手写等新一代的人机交互方式。

       传统的Windows软件,也就是大家熟悉的exe,绝大多数都是用Win32 API写得。Win32是上世纪九十年代的产物,那时候微软求大求全。造成的后果,从好得一面看,用Win32 API写的软件如MS Office系列功能强大;坏处是Win32 API被滥用,导致流氓软件盛行。

       支持商店应用,其生态得到发展,你的家人朋友都能从中受益。反之,贪图一时便利使用流氓软件,不光使你自己处于危险,还为流氓软件公司提供养分使其更加猖狂。

       现实情况是,Windows三十多年发展历程里诞生了亿万个Win32软件。许多用户离不开的软件没有上架商店。好消息是,Window 10 on ARM能通过模拟技术运行绝大多数Win32软件。我尽可能以通俗的语言解释这点。

x86转ARM64

       从某种角度看,写软件与写小说非常类似。大刘写《三体》用的是中文,他最熟悉的母语。为了开发效率,程序员用贴近人类语言的C++、Java、C#等高级语言来写程序。中文小说直接拿给外国人看,他们看不懂,必须先翻译成外文。同样的因为CPU无法理解高级语言,所以在运行程序前,必须先把源代码编译成一条条CPU能读懂的机器码指令。

       可是外国不是一个国家,外语也不是单一的语言,不同阵营的CPU指令集也不相同。英特尔和AMD生产的处理器,32位的指令集叫做x86,64位的叫做x64,而骁龙835上用的则是ARM64。不同的指令集好比不同的语言,拿着翻译成日文的《三体》给英国人看,英国人自然傻眼。同样的道理,网上下载的Win32软件基本上都是编译成x86指令,无法直接在骁龙835上运行。

       Windows和Office等第一方软件可以运行在骁龙835上,因为微软有这些软件的源代码,把它们编译成ARM64指令就好了。微软商店里有很多应用也已经有ARM版本,同样可以原生运行。但是现在网上能下载到的Win32软件,只有x86版本。为了让用户也能使用这些Win32软件,微软在系统里加了一个翻译官,名叫Windows on Windows(WoW),专门负责把x86程序实时翻译成ARM64代码。

新时代的个人电脑:Always Connected PC                    (x86转ARM64原理图,图片来源:微软)

       其实WoW存在已久不是什么新鲜事。现在电脑上的Windows大多是64位的,用户要运行x86的32位软件,就得用到系统内置的WoW。这里的区别是:在电脑上翻译由WoW与CPU协同进行,工作主要由硬件承担,所以程序运行效率与原生的x64程序差不多;但是在Windows 10 on ARM上,翻译完全由软件承担。这会不会降低执行效率呢?答案是会,但影响不大,原因有二:
1.    运行x86程序时,系统IO、图像、网络等功能都是以原生速度运行。所以像观看视频、网络下载等软件没影响。模拟转制只发生在吃CPU的程序上。
2.    系统会把翻译后的ARM代码保留在存储里,供未来使用。所以只在首次使用时才会有转换代码、速度缓慢,此后程序会以接近原生的速度运行。这像穿新鞋,第一次有些磨脚,多穿几次就好了。下图是开发者测试的不同应用响应时间。可以看到在安装软件环节,因为是第一次使用需要x86到ARM转换,所需时间明显长于竞争对手。除此之外,在其他场景下执行效率完全可以接受。

新时代的个人电脑:Always Connected PC                    (应用响应时间,来源:高通,via pcworld.com)

需要注意的是,不是所有的Win32应用都能翻译。
⦁    Windows 10 on ARM只能运行32位的x86应用,x64应用不行。考虑到Windows上绝大多数软件都有32位版本,这个限制对用户影响不大。举个例子,用户下载MS Office时,因为要兼容大量的32位office插件,微软默认提供的是32位版本。Windows上仅提供64位版本的软件很稀少,基本上是一些需要更大内存才能运行的游戏。这个不算缺陷,反正骁龙835本来就带不动这些游戏。
⦁    Windows 10 on ARM上的驱动程序必须是已经编译成ARM的原生代码。这个毫不意外,虽然驱动程序安装过程看上去与普通程序一样,其实背后运行方式差异很大。在普通的64位Windows上也安装不了32位的驱动程序。对用户体验而言,有些使用特制的驱动程序来防止盗版的游戏可能无法使用。一些帮助残障人士的辅助设备可能会受影响。
⦁    利用到Shell extension的程序,诸如第三方输入法、Dropbox之类的云盘,也必须编译成ARM。

此外,根据泄露出的微软文档,Windows 10 on ARM还有以下几条限制:
⦁    商店有少数应用是为Windows手机开发,需要用到返回键与Windows键,这些得在Windows 10的平板模式下使用。部分应用可能不支持横屏使用。
⦁    Windows 10 on ARM没有Hypervisor,无法运行虚拟机。
⦁    Windows 10 on ARM不支持OpenGL 1.1以后的版本,部分游戏无法运行。微软在十几年前就停止对OpenGL的支持。从XP时代起,Windows上的OpenGL驱动都是由硬件公司提供。骁龙835提供的是移动版OpenGl ES,仅支持桌面版的部分功能。OpenGl的生态不佳,在Nvidia显卡上调好的程序,放到Intel芯片上有八成几率会出问题,而在AMD卡上则是九成。再加上微软的亲儿子DirectX表现强劲,Windows上的游戏很少用到OpenGL。

产品

       目前已经宣布发售的Always Connected PC有三款,分别是惠普的HP ENVY x2、华硕的ASUS NovaGo、联想的Lenovo Miix 630。

新时代的个人电脑:Always Connected PC                    (HP ENVY x2官方宣传图)

新时代的个人电脑:Always Connected PC                    (ASUS NovaGo 官方宣传图)

新时代的个人电脑:Always Connected PC                    (Lenovo Miix 630 官方宣传图。这逗逼风格,联想你让我说什么好)

       三款产品的相同点很多,都搭载Windows 10 S操作系统和骁龙835soc,都有实体nano-SIM卡槽,并嵌入e-SIM,方便用户在各个运营商之间快速切换。

       Always Connected PC在网络传输支持上比主流笔记本优秀。在硬件支持方面,骁龙835与英特尔芯片各有优劣。在低功耗内存支持上,英特尔芯片的只支持LPDDR3,而骁龙835支持LPDDR4。而另一方面,骁龙835只支持UFS闪存而非SSD,读写速度逊于主流笔记本。顺便提一句,这三款产品的内存、存储都焊死,用户无法自行升级。USB接口标准方面,限于骁龙,三款设备都只支持USB3.1 Gen 1标准,远远落后于主流笔记本。

       三款产品不同之处见下列表格。

新时代的个人电脑:Always Connected PC

       在我看来,其中机身形态对用户体验影响最大,是一个关键的选择因素。NovaGo是convertible,360度翻转本;而ENVY x2和Miix 630是detachable,屏幕和键盘可分。如果读者平时笔记本经常要放在膝盖上用,那应该选择翻转本,detachable在膝盖上使用体验不佳。而需要对那些经常拿手上使用的用户,翻转本重量沉且背面键盘隔手,detachable才是更好的选择。至于ENVY x2和Miix 630两款该选哪一个,惠普的定价已经帮用户决定了。ENVY x2就比Miix 630底配版多了64 GB的UFS存储,再加一根某宝上十几块钱包邮的转换器,惠普就比联想贵201美刀,比苹果都狠。

       目前三款产品里,华硕已经开卖,但仅在台湾实体店;惠普美国官网开始预售,3月23日发货;联想尚无消息。不想海淘的朋友可以再等等,根据高通的消息,京东会是销售的主要渠道。

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        对以上三款产品都不满意的朋友,那不妨再等等。有更多的OEM,包括中国厂商,在研发Always Connected PC。此外,搭载下一代骁龙845处理器的产品有望于今年年底上市。

       最后,如果,我说的是如果,作者搞到一台Always Connected PC,大家想测试哪些应用软件呢?欢迎诸位踊跃流言。

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