从1973年,马丁·库帕在纽约街头用一个约有两块砖头大的无线电话打了人类的第一通电话起,手机发展至今日,可以说是发生了天翻地覆的变化,已经是集通话、办公、上网、影音娱乐于一体的先进多媒体设备了。不夸张地说,今天的手机就是能打电话的个人电脑。
那么,2019年的一款手机,是有哪些组成部分,才完成的这些强大功能呢?
以最新的realme x2Pro为例
1.处理器(CPU)
关键词:高通,骁龙,台积电7nm工艺,八核架构
处理器就相当于人的大脑,他是手机最重要的核心部位。在这里,我们姑且把处理器和芯片(SoC)当作一个概念来讲。当今主流的处理器可以按照iOS和Android进行区分:
处理器的使命,简单一句话,就是运算。我们的手机如今能实现AI、AR、5G等功能,就是依赖于强大的处理器。
2.图形处理器(GPU)
关键词:集成显卡,Adreno™ 640
GPU英文全称Graphic Processing Unit,中文翻译为“图形处理器”。GPU是显示卡的“大脑”,它决定了该显卡的档次和大部分性能,在手机主板上,GPU芯片一般都是紧挨着CPU芯片的。GPU是做图像和图形相关运算工作的微处理器。
目前智能手机屏幕越来越大,系统越来越华丽,游戏特效越来越眩目,传统手机纯CPU处理的方式已经完全不能满足现今智能手机发展的需要了。
尤其当前的手游市场,大量的3D动画,催生了手机端的GPU。GPU不仅仅是负责必要的3D处理,准确地说,它将所有图形显示功能从CPU那里都接管了过来,并且还提供了视频播放、视频录制和照相时的辅助处理,使得CPU被大大解放,可以专心地处理纯指令,而不再需要去负责繁重的图形处理任务了。系统的3D性能得到极大的提升。所以,手机GPU的诞生,是移动市场的一次大革命。
3.屏幕
关键词:LCD,OLED,像素,尼特,色域,曲面屏,2K屏
目前屏幕材质一般分为两种,一种是OLED屏幕和LCD屏幕。
LCD( Liquid Crystal Display)翻译过来就是液晶显示屏;LCD的工作原理主要是由两块平行玻璃板构成,两层玻璃板之间再由液晶层以及偏光片、彩色滤光层等等材质组成。总结成一句话就是,LCD是需要背光照射才能显示。也正是这样的原因,LCD屏幕是无法支持屏下指纹的。
OLED(Organic Light-Emitting Diode)翻译过来大概是叫有机电激光显示。OLED在构造上就简化了许多,只需用两层薄膜和玻璃或塑料基板,在通过OLED材质自发光的特性,可以无需背光模块及彩色滤光片,也不需要一般LCD面板的灌液晶工艺,就可以实现0.5-1.8mm左右的厚度。所以相对来说,OLED屏幕更适合屏下指纹,以及全面屏的封装。国产手机目前所用的AMOLED屏幕,其实用的主要就是三星公司生产OLED屏幕。
(下图的90Hz,指的是屏幕动画刷新率,原则上来说,屏幕动画刷新越快,视觉效果越流畅。这里面涉及到一部分显示器的知识)
4.摄像头
关键词:四摄,索尼IMX586,超广角,夜景,变焦,防抖
摄像头这块不是我研究的主流,但是可以小讲一下。想要拍个好照片,需要一下几个要素:好的图像处理器(比如现在主流旗舰都用的索尼的IMX586处理器,具体数据可参考法国的DOX测试实验室),多样的镜头种类(超广角、景深等),强大的变焦能力(例如华为P30 PRO的50倍变焦、OPPO Reno的10倍潜望变焦等)、视屏防抖等。但是有一说一,iPhone的拍照、摄像能力依旧是业界大哥(得益于A13的强大算法)。
5.屏下指纹
关键词:光学屏下指纹
2018 年 1 月 24 日,vivo 正式发布了 X20 Plus 屏幕指纹版,打开了手机屏下指纹的大门。继vivo的第一部屏下指纹手机发布之后,个大厂商也纷纷推出了自家的屏下指纹手机。
究竟什么是屏下指纹呢我们一起来了解一下。所谓屏下指纹,正是指的在屏幕玻璃内部利用超声波、光学等穿透技术,可以穿透各种不同的材质,无需手指与指纹模块接触,达到识别指纹的目的来完成指纹的识别的技术。
目前主流是光学屏下指纹。光学屏下指纹识别的原理就是按压OLED屏幕后,OLED产生的光线会照射手指纹理,然后光线再反射到屏幕下的指纹识别传感器上,产生指纹图像,达到解锁的目的。
光学式屏下指纹的优点在于不受环境光的干扰,这也提升了它的使用体验。但是缺点就是识别率,手上有水或汗渍都会影响解锁率。
6.内存
关键词:UFS3.0
我们常说的“6+64”,“8+128”指的就是手机内存。细致一点,6和8指的是运行内存,相当于我们电脑的内存条,它决定了你的手机能同时跑多少应用;64和128指的是存储内容,相当于我们电脑的硬盘,它决定了你的手机能存储多少图片、视频、文件。
这里有一个概念,UFS 3.0。UFS,其全称为“Universal Flash Storage”,即“通用闪存存储”,由固态技术协会JEDEC订立。2016年,JEDEC发布了UFS 2.1的通用闪存标准,2018年1月,JEDEC发布了UFS 3.0的全新标准,并在高性能、低功耗,以及速度提升上带来显著的变化。同时,UFS3.0的单通道速度达到了UFS2.1的两倍以上。由于UFS支持双通道的双向读写,所以UFS 3.0的接口带宽最高可达23.2Gbps,也就是2.9GB/s。
如果说手机在全新状态下使用UFS 2.1和使用UFS 3.0的差距还不够明显的话,当手机使用一年以上,随着手机内各种数据存储量不断增大,手机在调用数据时速度差距就会被放大。随着手机使用年限的上升和使用频率是否频繁的影响,会导致手机开始出现读写跟不上的问题,而这正是我们感觉“手机越用越卡”的真正原因。
5G时代全面席卷而来,网络最高理论速率可达20Gbps,也就是2.5GB/s左右,一部高清电影可在瞬间下载完成。这更意味着以后制约下载速度的将不再是网速,而是存储。而UFS 3.0的大带宽,显然与5G高网速更加匹配与契合。
7.电池与续航
关键词:快充,QC4.0
手机发展到今天,我们可以看到,在安卓机阵容中,4000mAh已经是标配了,就连万年2000mAh的苹果也在新发布的iPhone11上将电池提到了3500mAh。我们知道,电池容量扩大无非是为了手机续航更久,但是催生的另一个问题就是充电速度。
于是,快充或闪充技术应运而生。相信很多人都听过,之前OPPO主打的关于充电方面广告,就是"充电5分钟,通话两小时"。这恰恰就是他们这款品牌,当时主打的快充技术。而这一点在当时可以说是引起了众多手机厂商的关注,人们也是热议纷纷,毕竟听起来是分外吸引人的。
但“快速充电”究竟意味着什么呢?事实上,充电速度是以瓦特数(W)来加以测量,瓦特数则是由伏特和安培的乘积计算(W=IV)。换句话说,电池的功率越高,它的充电速度就越快。
这里涉及到两个概念:高通QC与USB PD。快速充电是一种专有技术,可以为电池供电的设备(主要是智能手机)充电,其电平将高于大多数USB标准所允许的5V和2A。市场上有许多快速充电协议,包括三星和OPPO VOOC的自适应快速充电,但其中以高通的QC(Quick Charge)和USB-IF标准的USB PD是最常用的快速充电协议。若要利用高通Quick Charge,相关设备都必须要支援QC规范。目前最先进的是QC4.0协议。
至于USB PD(Power Delivery)则是USB-IF组织所推的标准协议,它可以透过任何USB连接来实现供电,但需要新的连接器和电缆线,才能支援完整的USB 2.0连接。目前采用Power Delivery的知名手机品牌是Apple的iPhone,只要透过USB Type-C到Lightning接口,便可以享受PD快速充电的便利。
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