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探秘手機里那些影響續航的硬件芯片!

lNVM_cfan1993 ? 來源:電腦愛好者 ? 2020-01-27 11:24 ? 次閱讀
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除了屏幕,手機內部集成的各種芯片和零部件同樣需要電力驅動,而不同的芯片搭配,往往也會影響到最終的續航結果。內存芯片如今手機內存主要以LPDDR4和LPDDR4X為主。和更早期的LPDDR3內存相比,LPDDR4將運行頻率從933MHz提升到了1600MHzMHz,工作電壓也從1.2V降低到1.1V;LPDDR4X的Vddq電壓則進一步從1.1V降至0.6V(Vdd2電壓保持1.1V不變),運行頻率最高可達2133MHz,不僅效率(性能)更高,功耗最多也能下降40%。

通過內存生產工藝的升級,其功耗還能進一步降低。 據悉,三星第二代10nm工藝的LPDDR4X內存已經量產,相比第一代雖然性能沒有提升,但是功耗卻可再降10%,可使手機平板等移動設備更省電。 因此,在電池和其他硬件一致時,手機如果能搭配10nm工藝的LPDDR4X內存,在續航潛力的表現上自然更加值得期待。 此外,內存性能越高,意味著手機可以在更短的時間內完成數據交互,同樣有利于節省電力。 以LPDDR4X內存為例,它就可以運行在單通道(多與驍龍4系搭配)、雙通道(驍龍6/7系)和四通道(驍龍8系,麒麟980)模式,通道數越多性能越強。

在不久的將來(預計2020年),手機內存還會進化到LPDDR5時代,拋開性能不談,LPDDR5內存較LPDDR4X的功耗還能再降30%,它自然又是可以延長續航時間的芯片之一。閃存芯片閃存芯片大家應該會更熟悉一些,目前手機領域主要以eMMC5.1和UFS2.1為主,而一加7、三星Note10、黑鯊2 Pro和ROG2等手機都用上了UFS3.0閃存。以持續讀取速度為例,eMMC5.1最高約400MB/s,UFS2.1平均在900MB/s左右,而UFS3.0則可突破1500MB/s大關。

速度的增加,可以讓UFS閃存在更短時間完成數據的讀寫,從而更快進入省電待機狀態。 最新的UFS3.0還進一步通過2.5V VCC電壓降低功耗,并支持最新NAND Flash技術,工作溫度范圍也從-25攝氏度~85攝氏度擴展到了-45攝氏度~105攝氏,可避免在極高/低溫環境下手機停止工作的情況。 可見,當手機用上UFS2.1或UFS3.0閃存后,無論是性能、功耗(主要在效率更高)還是可靠性都能進一步提升,當它們與10nm LPDDR4X或LPDDR5內存搭配后,就手機存儲單元的功耗表現將更加理想。通信芯片手機內置的通信芯片(4G+藍牙+Wi-Fi+GPS)同樣是手機硬件耗電的主要來源,再上層的應用都是通過調取這些器件產生耗電。 其中,基帶和射頻模塊會影響4G+藍牙+Wi-Fi的性能和功耗,蘋果去年發售的iPhone XS和iPhone XS Max之所以4G信號和續航不理想,很多業內人士就都將矛頭指向了其內置的英特爾基帶芯片上。

當我們啟動定位或導航應用時,就該輪到GPS芯片運行了,它是否支持GPS、GALILEO、QZSS和GLNONASS四大定位系統,采用了單天線還是雙定位天線設計都會影響其定位能力。 當然,耗電量也是考核GPU芯片的指標之一,以國內首款支持新一代北斗三號信號體制的多系統多頻高精度SoC芯片HD8040為例,它的定位精度最高可達±1米的亞米級,而且連續定位功耗也降低了30%,待機功耗最低只有1uA。 如果你從事車輛運營行業,需要長時間定位導航,選擇一款定位更準、導航時更省電的手機還是很有必要的。移動平臺手機搭載的處理器(準確來說是SoC或移動平臺),應該是耗電量最高的芯片,而關于它的功耗等級,很多用戶還存在一些誤解。

比如,采用最新工藝的新款處理器,它的耗電量就一定遠低于上代前輩嗎? 這個問題的答案自然是否定的。 以臺積電7nm工藝為例,官方對其的描述是——新工藝性能可提升35%或者功耗降低65%。請注意其中的“或”字,驍龍855相對驍龍845、麒麟980相對于麒麟970,它們的實際表現都是功耗保持不變或小幅下降的同時大幅提升性能。畢竟,在宣傳上更省電遠沒有更強悍讓人印象深刻。 另一個誤解則是,高端處理器就一定比主流處理器費電嗎? 在工藝相同時(比如都是10nm),高端處理器比主流處理器還要省電并非不可能。比如驍龍855和驍龍710的工藝相同,前者滿負載時的功耗更高。 但是,很少有APP需要處理器始終滿負載輸出,而是屬于階段性的忽高忽低。而高端處理器,能在更短的時間完成處理任務然后進入休息期,而主流處理器則需要更長的時間去處理相同的任務,所以反而會耗費更多的電力。 現在很多手機都主打“游戲模式”,只要啟動游戲,手機就會自動清理后臺,將處理器設定為“滿血”狀態。實際上,只要你的手機搭載了驍龍710或更高級別的處理器,游戲模式往往會帶來不必要的耗電。 原因很簡單,以《王者榮耀》為例,哪怕是驍龍660,在沒有游戲模式加持的情況下也能跑出40fps到60fps的幀數,基本感覺不出卡頓。

同理,驍龍710可以維持在50fps到60fps、驍龍855可以穩定在55fps到62fps。所謂“游戲模式”,只能幫手機減少幀數的波動,比如讓驍龍855穩定在60fps滿幀運行,波動范圍在1fps左右。 問題來了,在游戲的過程中如果不看幀數監測,你能感覺得出50fps和60fps這兩種幀數時的差異嗎? 答案是不能,而游戲模式帶來的后遺癥,就是讓處理器在不知不覺中產生了更多的耗電,得不償失。 從小編的經驗來看,游戲模式其實最適用于驍龍6/7系玩《和平精英》、驍龍7系玩《崩壞3》這種級別的游戲,將最低幀數從25fps提升到30fps,讓平均幀數從35fps變成39fps,這才有意義。因此,當你用手機玩原本就很流暢的游戲時,最好可以關閉游戲模式(如何可以關閉的話),如此才能更大限度延長手機的續航潛力。

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原文標題:探秘手機內部 挖出那些影響續航的硬件芯片!

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