想简单聊一下笔记本的显卡切换

M1 系列笔记本的续航有目共睹，那是相当的长。在使用的过程中，我最大的感触是，在这一代的机型上，苹果解决了之前困扰我很久的问题：显卡切换。我对笔记本的需求并没有那么复杂，主要就是办公和打游戏，希望尽可能长的续航和较好的显卡。但是在 M1 以前相当长一段时间，笔记本的续航 /显卡性能 /兼容性对我似乎是一个无解的问题。在此把我使用中观察到的现象分享一二...

2013 年以前 Macbook：
苹果在此之前的 Macbook Pro 采用了 nvidia 独立显卡，并且提供了 intel/nvidia 切换选项，尝试兼顾笔记本的功耗与性能。但是此时切换独显 /核显的 mux 需要重启，在日常使用场景中极为不便。类似开会时暂时带电脑离开办公桌的场景需要用户手动重启电脑，这无疑会打断我的工作进度，因此我感觉这种功能聊胜于无。

2013-2019 年 Macbook：
苹果引入了新的 mux 技术，可以实现不让用户手动切换了，而是通过检测高性能图形 API 的调用随时调用独显。用户甚至有锁定电脑在独显（而不需要重启）的权限了。这种方式可以说满足了七成需求，但是仍然有问题：有些 App 并不需要高性能，但是调用了对应的 API ，因此显卡被强制切换到了独显模式，此时待机时间几乎就完蛋了。但是谁是高性能 App 并不能由用户选择（因为是根据程序的行为判定的），因此会出现“打开 QQ 后的某个时间突然显卡切换到了高性能，而且直到关闭后都无法换回来”的诡异情况。解决这种情况主要靠开发者的慢慢适配，但不适配的程序依然很多，“强制锁定在集显”这种操作虽然有三方 App(如 gfxCardStatus)尝试实现，但效果不太好，而且随着系统更新，三方 App 的实现失效了。而且由于外置显示器和独显是硬连接，意味着如果连了外接显示器，那么系统必须调用独显显示画面，不管程序是高性能还是低性能。

外接显卡的 mac：
苹果 2018 年左右允许用户使用雷电外接显卡（虽然只有 AMD 的几款）。理论上通过这种方式，可以直接把显卡拆开，直接买一个不带显卡的 13 寸就可以了，兼顾功耗与性能。除了外接显卡移动不便（还有贵），听起来似乎没有太大缺点，但是实际使用体验却不是这样的。笔记本自带的显卡切换，在实际发生切换时是不需要有“重启程序”这种诡异的步骤的。但是外接显卡需要！外接的显卡并没有类似内置显卡的待遇，在性能受到雷电口带宽限制的状况下，切换的体验也非常差。你需要手动点击推出显卡，然后让它关掉所有的程序并重新打开。当然，如果直接拔线的话，所有依赖外接显卡的程序会直接崩溃，系统本身也有一定概率崩溃掉。虽然在意料之中，但是手动点推出的情况下居然也无法做到不重启 App ，体验还是很差的。另外，有些 edge cases ，如使用核显解码的视频在外接屏幕上全屏播放，体验几乎也是灾难性的，外接屏分辨率高一些基本上就开始闪成 PPT 了。
哦对了，还有一个很难受的点，这块外接显卡想在 Bootcamp 状态下运行起来可太难了。

2012-2020 年的主流 windows：
与此同时，windows 系列的笔记本从始至终只有一种切换方案：Optimus 。采用这一方案的笔记本，无论是内屏还是外接屏幕，大多都是被核显接管，少部分电脑外接时会使用独显，因此大多数笔记本自始自终都有良好的功耗表现。与之对应的就是很大程度牺牲了独显性能，因为这种方案的独显并不和任何屏幕有硬件 mux 连接，只负责渲染，因此转换过程中损失很大。诡异的是，转换的损失并不会在跑分中体现出来，但是对用户体验的影响是很严重的。具体由几个原因：
1. 转发画面的成本。相比图像直接显示，optimus 会先把画面编码转发到核显，然后再显示。延迟很大不说，画面越大，转发数据越多，显示越费力。在 1080p 以下的显示器的时代其实影响不大，但是随着显示器分辨率越来越高，这个过程越来越费力。甚至，有些笔记本由于设计比较奇怪，甚至出现了不能全屏幕玩游戏的诡异现象。（ Eg. Surface Book, pcie3 x2 的显卡带宽导致传输画面的速率甚至不够游戏全屏，以至于饥荒这样的小游戏全屏都会很卡，但是地平线这样的大游戏低分辨率又没问题）
2. 对核显的影响。笔记本的功耗恒定，游戏中本来只需要供给 CPU 和独显，现在却要多拖一个满载解码的核显，这对 CPU 的性能表现极为不利。如果散热 /电源不好的话，很容易机器就会出现降频。
3. 因为核显的满载，而且系统 UI 又是由核显渲染的，如果玩窗口化的游戏，而且外接了显示器，此时系统的响应速度可谓是灾难，说卡成 PPT 毫不为过。
因此，这段时间我特别不愿意用 windows 的笔记本，少数几款用起来体验也是特别糟心。

2021 至今的部分 windows
Nvdia 新发布了 Advance Optimus 技术，做到了显卡切换方式和 2013 年的 Macbook 系列类似，体验没有那么糟心了。然而这个技术仍然很诡异：
1. 内屏切换独显时，电脑会看到两台显示器，其中一台被禁用，而且会有明显的“切换显示器”的感觉。这属于体验问题，毕竟苹果是软硬一体的公司，比不过比不过。
2. 一旦连接外屏，此时内屏哪怕是独显模式都会被强制切回集成显卡？？？这种操作属实没看懂，但是直觉上看似乎是硬件限制。
3. intel 在 11 代 u 上上了内置雷电 4 ，因此很多笔记本都带了雷电口。但是，通过雷电协议输出的外接显示器，一些笔记本居然是接在核显上的。很难说不是成本原因，毕竟外星人这样的本子是可以独显走雷电协议的。
能看出 windows 笔记本在显卡切换上整体都慢 Macbook 不止一拍，直到现在也只是勉强能用。

M1
回到 M1 ，M1 系列的出现，几乎终结了上述困扰我许久的，不怎么理想的显卡切换技术：只有一张显卡，还切换什么？更何况这张显卡的待机功耗还这么低。因此我对 M1 系列的笔记本印象是非常的好。不能说 100%满意：比如居然有外接显示屏数量限制，不能外接显卡等小毛病，但是瑕不掩瑜。一张卡让笔记本吃遍所有场景的体验，真的让我这么多年对使用各种诡异显卡切换方案的不满消散殆尽。现在只剩下了一个问题：M1 这个 arm 架构的笔记本，它没有 Bootcamp ，没法打游戏啊！即使使用虚拟机跑 arm 版本 windows ，对游戏的兼容性仍然很差。这么高性能的，堪比独显性能的核显，对于不剪视频的我，几乎成了个伪命题：我怎么会在一台不能打游戏的笔记本上用独显呢？

于是至今我还是没能找到完全好用的笔记本，即使我对它的需求只有办公和游戏。