5G推动下，笔电产品的演变趋势

前言：

1、联想携手高通在2019台北国际电脑展（Computex）大会上，推出全球首款Snapdragon 8cx 5G平台笔电，预计2020年量产；

2、高通表示，预计在今年底之前，至少还会有六至七款、支持5G上网的笔电产品陆续发布；

3、台湾Digitimes 报导，Apple 正在研发首款内置Modem 的MacBook 笔电，而且还支持5G 网络，预计会在明年下半年推出；

4、高通、英特尔、微软等都针对5G笔电产品公布了发展计划，AI、云计算等将成为5G笔电的功能标签。

联想发布全球第一款5G笔记本，采用高通Snapdragon 8cx 5G芯片平台（图自：高通）

▌笔电市场现状

笔电及平板类产品的增长，将为连年下滑的PC设备注入强心剂，高通Arm架构 5G笔电新平台，将促进5G全时联网、高清流媒体、大数据、AI等技术打造全新笔电设备形态。

调研机构顾能（Gartner）调查显示，2018年PC年出货量减少1.3%，2019年第一季度全球PC出货量继续下滑4.6%至5852万台，PC市场已经连续7年下滑。然而，笔电类则一直保持稳定。

IDC的调查数据也支持笔电和可拆卸平板类产品是PC市场唯一增长极，IDC表示，今年笔电类出货量相较2016年，将增长5.5%，预期到2023年，复合年增率达5.3%。

业界认为，5G网络造就的全时高速连接，流媒体游戏，视频直播和AI等新内容新技术应用，将是促进笔电产品革新的关键。2020年，不仅是5G手机推动着5G网络的加速建设，笔电类计算设备也将借助5G的力量，在芯片平台、系统软件、产品形态、消费群体等方面迎来革新发展。

调研机构Strategy Analytics发布的最新研究报告《平板电脑和笔记本PC连接性预测》指出，到2023年全球将有4500万台PC和平板电脑采用5G连接，2019年至2023年间，全球5G计算设备的年销量将以216％的复合年增长率增长，5G服务的前景将得到加强。

图自：StrategyAnalytics

▌5G笔电的产业利好信息

5G笔电被业界公认为笔电产品的新品类，包括微软、英特尔、高通、联想等平台及品牌企业，都已发布5G笔电计划，促进5G技术与笔电产品的融合，提振PC市场。

微软方面，将于2020 年1 月14 日终止支援Windows 7 ，结束Windows 7 产品的10年支援期。届时，企业用户的Windows 7 系统计算设备将面临信息安全风险，促使企业用户转向新系统或5G笔电产品。

微软计划于2020年4月份，发布下一代跨平台模块化系统—WCOS系统（Windows Core OS），内建MBM模组（Mobile Broadband），支持5G，一个版本统一支持包括计算机、平板、笔电、手机、物联网、VR等所有设备，并针对Arm平台运行X86程序进行深度改进，将为5G低功耗Arm轻薄笔电提供更加完善的系统支持。届时，微软的软件服务将全面转向云端化。

用于笔电和可折叠PC的 Windows Core OS

高通5G芯片触角已伸向笔电领域，与传统个人计算平台巨头英特尔直面竞争。高通或凭借Arm架构低耗芯片及5G基带的领先优势，冲击英特尔长期把持的轻薄笔电领域。目前，高通Snapdragon 8cx 5G芯片平台已携手联想完成首个5G笔电发布。

英特尔方面，自然不会对5G笔电不闻不顾， CES 2019上英特尔发布了雄心勃勃的雅典娜计划（Project Athena），旨在与生态系统合作伙伴联合设计，向市场推出新型高级笔记本电脑。

雅典娜计划开发实验室路线图（图自：英特尔）

而目前，欧美及中韩等国家的5G网络正进入建设提速期，2020年后全球5G网络将初具规模。5G运营商与笔电产业链或采取新型流量、内容合作模式，引导新型5G笔电的发展。

例如，中国移动联合联想、戴尔、微软、英特尔、高通、仁宝、华勤、闻泰、移远、广和通、芯讯通、Sierra Wireless、捷德等业界知名企业发布5G笔电“鸿鹄”计划之中，共同推进5G笔电商用和云办公产业成熟。

▌5G技术将如何赋能笔电

5G网络的实时高速连接、低时延高可靠等特性，将进一步完善内容生态圈，流媒体游戏、社交媒体视频创作、大数据、云计算、AI和VR等都将为5G笔电赋予新的价值及内涵。

目前，全球5G建设已进入加速阶段。2019 5G元年，高通将与20家电信运营商、20家代工企业合作，而在4G元年仅有4家电信运营商参与网络建设。2019年，中国将建设超过5万个5G基站，而2020年三大运营商5G基站的数量将猛增至68万个，5G应用的推进势头更加猛烈。

1、云计算

云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互（美国国家标准与技术研究院（NIST）定义）。

云计算时代，大部分功能实现与大数据量、高复杂度的计算，都可以在云端完成。用户终端只需负责呈现结果，将直接通过网络读取结果数据。

通过5G移动网络接入云计算，可以将一部分算力释放到云端，5G笔电等移动终端可以去掉一些不必要的硬件器件，降低5G笔电的硬件要求，更有利于减轻产品重量，实现更紧凑的内部结构及薄型时尚外观，增强便携性。

届时，流媒体游戏内容将大行其道，游戏由云计算数据中心进行运算，5G笔电等游戏终端设备只需较少的算力进行游戏内容显示。开发商的各种游戏能够轻易跨平台运行，不需要投入高成本进行不同平台开发，将成开发商拥抱流媒体游戏的最大动力。

目前，我们可以看到微软、谷歌、高通、腾讯等巨头都在流媒体游戏平台上规划游戏服务及新硬件产品。

2、实时连接

高通Snapdragon 8cx 5G芯片平台赋予5G笔电与5G智能手机无差别的实时网络连接能力，消费者可以随时将5G笔电当成更大显示屏幕的5G手机使用，实时获取网络资源。

4K、8K高清视频，甚至AR/VR流媒体影音应用，大数据传输，移动商务高清会议等服务在5G笔电上都可以实现即触即达。

▌5G笔电的演变趋势

5G时代，将打破笔电产品长久以来依赖英特尔平台，性能逐年小幅提升的步调，高通、Arm等企业的5G低功耗高性能平台，将改写笔电的竞争格局。

1、高通丨英特尔丨ARM等加速笔电性能升级

高通与联想携手，在2019台北Computex电脑展发布了全球首款Snapdragon 8cx 5G平台笔电，其整合了Snapdragon X55 5G数据机晶片，可实现高达2.5 Gbps的下载速度。

Snapdragon 8cx采用台积电7纳米制程工艺，八核心Kryo 495 CPU 架构，并拥有高通目前最快速的Kryo CPU 极致性能，主打超长续航电力、实时连网、内建微软针对ARM芯片架构编译的Win10 on ARM系统，拥有完整的Windows 10 Pro功能。

Snapdragon 8cx热设计功率（TDP）为7W，高通以数据表明在同样7W TDP的环境下，高通S8cx的效能表现比ntel Corei5 U 系列笔电产品高出两倍，而耗能更不到五分之一。

低功耗设计，有助于高通5G平台笔电在无风扇设计下取得较好的散热表现。

联想发布全球第一款5G笔记本，采用高通Snapdragon 8cx 5G芯片平台（图自：高通）

5G+热管理交流群

5G时代，电子设备呈现轻薄化、集成化、高频高速等发展趋势，如何在有限的设备空间整合散热设计，保障设备运行和降低能耗，是手机、基站、投影仪、笔电、新能源汽车等5G相关产品的开发难点之一。为此5G产业通搭建“5G+热管理微信交流群平台”，欢迎业界同仁加群交流探讨。部分群友企业信息如下：

1、终端应用：比亚迪、富士康、京信通信、海格通信集团、三星、华为、中兴通讯、小米科技、OPPO、联想、长城计算机、格力、京东方、海信、硕贝德、大疆创新、商米科技、安克创新、拓邦股份、东超科技、宁波长发电器、特斯联科技、东莞鸿绩、深圳市佑驾创新等；

2、散热产品：泰硕科技、思泉新材料、碳元科技、中石伟业、精研科技、新创意科技、文轩热能、爱美达、同裕热能、讯硕科技、中山伟强、昆山盈之通、酷卫士特、晟宝科技、合众导热科技、常州恒创、浙江大华技术、惠州斯倍硕、瑞捷、奇鋐科技、力致科技、鸿富诚、飞荣达、中达电子、超众、迈萪科技、今山电子、杉越新材料、深圳垒石、和谐山川精密等。

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英特尔方面，在2019台北Computex电脑展上宣布了旨在与生态链伙伴共同设计最新高性能笔电产品的雅典娜计划（ProjectAthena）。

通过雅典娜计划认证的笔电，将包括英特尔与生态链伙伴共同开发认证的高性能低功耗部件，这些笔电可以充分利用5G、AI等新一代技术，集成4G、5G基带，保持始终在线。

Project Athena笔电将会集一流的性能、超长续航时间、连接性、时尚美观的设计于一身，锁定2020年及未来的消费场景，开发适合未来应用的包括双屏幕、柔性折叠屏、可拆卸2 in 1等新型笔电产品。

英特尔雅典娜计划

2019年底，将有超过10款雅典娜机型推出，将采用英特尔最新10纳米制程工艺Ice Lake 系列笔电处理器。目前，针对高性能轻薄笔电的Ice Lake U系列热设计功耗覆盖9W、15W、28W。

未来可能会威胁到英特尔龙头地位的低功耗Arm架构笔电处理器，更是隐藏在竞争格局中的一支重要力量。全球IP授权领导厂商Arm认为低功耗笔电处理器产品随着工艺制程的提高，性能的逐步提升，将是未来笔电市场重要的产品类别。

Arm IP 产品事业群总裁Rene Hass 指出，5G 将推动许多转变，但在产业转型时，会面临到许多挑战。Arm 为应对5G大规模运算与移动设备高效能之间的矛盾，正在大力推动人工智能（AI）机器学习（ML）处理器，以帮助移动设备内建人工智能能力，提高运算效能，降低能耗。

Arm在Computex开展前宣布了最新的为5G笔电/手机而来的旗舰级处理器架构方案，包括Arm Cortex-A77 CPU、Arm Mali-G77 GPU以及Arm机器学习（ML）处理器。

Arm Cortex-A77 CPU，拥有比Cortex-A76 高出20％ 的IPC 效能，浮点运算效能增加35%以上，可带来先进的ML 与AR／VR 体验，通过软件优化机器学习效能可大幅提高至28倍。

Mali-G77 GPU比前代的Mali-G76具有近40％的效能提升，60%的机器学习效能提升。

综上，高通、英特尔、Arm等瞄准了5G时代的低功耗、高效能运算平台，处理器产品的多头竞争更加有助于5G笔电的快速进化，以适应5G大数据运算、AI/AR/VR等新技术的应用。

2、微软丨Google等完善5G软件系统生态

正如以上分析，5G笔电在硬件层面的竞争将激化，产品性能提升周期或缩短。围绕着5G生态，在摸不着的系统软件层面，微软、Google等巨头也做了大量的创新开发。

2020年4月，微软将发布5G时代的Windows革命性跨平台模块化版本——WCOS系统（Windows Core OS），一个版本主持包括手机、笔电、平板、HoloLens、桌面电脑及物联网装置等所有设备，并全面支持云计算，Arm架构，或兼容android应用，支持未来笔电的折叠、双屏形态。

Windows Core OS的安装包将从现在的7-9GB，减少到3GB，系统更加轻盈，一改目前Windows系统的臃肿复杂，适应现代移动设备软件的灵活部署及高效能需求。

目前Arm架构的5G笔电装载的是微软为Arm编译的Windows 10 on ARM版本，支持Arm低功耗特性，通过中间层及模拟层实现兼容x86应用。

而据外媒消息，微软下一代Surface Pro 7笔电除了升级搭载Intel 10代酷睿处理器，同时还会有骁龙8cx的Windows 10 on ARM版本。

微软Surface笔电（图自：微软）

在笔电领域耕耘已久的Google，早在2010年就推出了同时支持x86和ARM架构的Chrome OS。Arm版的Chromebook于2016年美国出货量约200万台，超越了苹果Mac。2019年第一季度美国Chromebook出货量更是同比增长了两位数。

近日，Google联手戴尔推出了新款Latitude 5400 Chromebook企业版和戴尔Latitude 5300二合一Chromebook企业版笔记本电脑，这两款产品均配备了4G LTE无线网络。

戴尔Latitude Chromebook企业版

Chrome OS 是一款原生设计的云操作系统，能够很好运行办公自动化解决方案、云办公软件、协作工具，是部署在中小企业提供给文职行政员工的高性价比办公产品。未来，推出支持5G的Chromebook笔电将是水到渠成的事。

3、散热方案趋向无风扇设计

5G笔电的实时连接，对功耗控制提出更高要求，笔电处理器产品集成度的增加将进一步缩小主板面积，这有利于提高电池容量。同时，处理器机器学习能力（AI），云计算分摊的部分算力，也将提高笔电产品效能，降低硬件需求。

目前高通Snapdragon 8cx平台，英特尔10代笔电处理器已实现10W以内的TDP，5G笔电的散热设计朝无风扇发展。同时，芯片制程的进步，芯片的微型化发展是个趋势，功率密度会逐渐提高。发热源集中将常态化，对散热方案提出新的挑战。

我们分析了戴尔、三星、华为等无风扇笔电，发现之前在笔电领域没有采用的新型相变储能材料（PCM）、大面积薄型液冷均热板、新型隔热散热膜等散热产品正在逐步替代热管+风扇的传统散热。以下的产品设计，可以作为5G笔电的散热参考。

三星玄龙骑士Z采用的大面积均热板散热技术（图自：三星）

全新戴尔雅典娜计划认证笔电XPS 13 7390，采用更大面积的真空冷凝散热技术（VC），并辅以碳制液晶双风扇结构带来更安静、高效的体验。（图自：戴尔）

华为matebook e 无风扇设计采用VC均热板+金属中框的散热方案（图自：花粉俱乐部）

未来，随着微泵的成熟，微液冷将为笔电产品带来真正意义上的液冷散热技术。

5G智能手机微液冷方案示意图

5G+热管理交流群

5G时代，电子设备呈现轻薄化、集成化、高频高速等发展趋势，如何在有限的设备空间整合散热设计，保障设备运行和降低能耗，是手机、基站、投影仪、笔电、新能源汽车等5G相关产品的开发难点之一。为此5G产业通搭建“5G+热管理微信交流群平台”，欢迎业界同仁加群交流探讨。部分群友企业信息如下：

1、终端应用：比亚迪、富士康、京信通信、海格通信集团、三星、华为、中兴通讯、小米科技、OPPO、联想、长城计算机、格力、京东方、海信、硕贝德、大疆创新、商米科技、安克创新、拓邦股份、东超科技、宁波长发电器、特斯联科技、东莞鸿绩、深圳市佑驾创新等

2、散热产品：泰硕科技、思泉新材料、碳元科技、中石伟业、精研科技、新创意科技、文轩热能、爱美达、同裕热能、讯硕科技、中山伟强、昆山盈之通、酷卫士特、晟宝科技、合众导热科技、常州恒创、浙江大华技术、惠州斯倍硕、瑞捷、奇鋐科技、力致科技、鸿富诚、飞荣达、中达电子、超众、迈萪科技、今山电子、杉越新材料、深圳垒石、和谐山川精密等

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4、2 in 1设备将成笔电主流形态

Strategy Analytics发布的最新研究报告《平板电脑和笔记本PC连接性预测》指出，大多数5G计算设备将会是平板电脑和可拆卸2-in-1笔电。

可拆卸2-in-1笔电

5、5G笔电的外壳材质革新

5G笔电的一个重要特性，是加入了5G射频模组、5G天线。业界普遍认为，金属外壳将不能适应5G天线的要求。5G笔电因天线的原因，外壳材质将逐步去金属化。

从提高屏占比开始，笔电产品的形态逐步向智能手机设计元素靠拢。因此，我们认为，5G笔电的内部结构及外壳材质，将参考5G手机的发展趋势。最开始或在可拆卸2-in-1笔电及平板电脑上引入聚酯、玻璃、陶瓷等新型外壳材料，方便部署5G天线的同时达到统一协调的外观体验。

英特尔最近展示的两款双显示屏轻薄本和游戏本，或能为5G笔电的外观材质提供参考。

Twin Rive原型机（图自：英特尔）

Twin Rive是一款外壳采用聚酯、聚酰胺和莱卡布料打造的双屏幕笔电原型机，采用英特尔Whiskey Lake U系列15W四核处理器，无风扇设计，经真空腔薄型均热板（VC）快速导热散热。

综上，5G笔电将在2020年成为笔电产品不容忽视的新品类，并随着5G服务的完善，配合云计算、AI等应用及芯片制程的提升，高性能、低功耗在轻薄笔电上不再是奢侈或自相矛盾的需求。

5G将带领笔电产品探索未来更多的可能！

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