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手机内部寸土难求该怪谁?算给你看看就知道了

"游客" 发表于 2017-08-03:09:48:11    浏览:200939

常常“搞机”的朋友都可能会听说这样一种说法:手机内部空间寸土寸金,一点提升和改动都会牵一发而动全身。但是对于空间分配是如何影响手机体验的却没有几个人说得上来,正好,今天笔者看到了两则有关手机空间的新闻,分别对应屏幕和摄像头部分的体积,我们就从这两条新闻说开,讨论一下屏幕、摄像头、电池和主板的体积究竟是如何计算的。

屏幕还是得看superAMOLED

第一则新闻相信很多人昨天都看到了,魅族旗下的笔戈科技发文详解了PRO 7的开发历程,他们表示空间利用是最困难的问题之一,因为手机内部空间已经越来越小,要在保持重量和厚度不增加、电池更大的前提下多塞下一块屏幕实属不易。那么他们是如何做到的呢?这个就得归功于AMOLED屏幕了。

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PRO 7的两块屏幕都是super AMOLED,厚度当然是魅族选择它的重要原因。传统的AMOLED屏幕的构造显示面板+触控屏面板+外保护玻璃三层;而Super AMOLED将这三层都无缝贴合在一起,所以更加纤薄。

至于LCD,因为使用的是背光光源,所以就需要偏光板、液晶、配向膜等一系列复杂结构。最优质的LCD面板现在最薄可以做到1mm左右,而AMOLED现在最薄可以做到0.2mm。不过量产面板上差距不会这么大,三星方面给出的数据是至少薄了30%。

正因为采用了superAMOLED面板,所以魅族可以将画屏直接镶嵌到金属背板上,而超薄的superAMOLED主屏幕则为画屏的排线留出了空间,并且保证了 7.3mm 厚度下PRO 7的电池也有足足3000mAh。

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摄像头的体积才是举步维艰

第二个消息也是平时深深困扰我们的——摄像头,突出的摄像头想必被很多人深恶痛绝,为什么呢?今天有消息称LG V30的摄像头光圈可能会高达f/1.6,我们知道之前已经有不少机型有了f/1.7的光圈了,不过大了0.1而已,为什么还要称赞一番?因为大这0.1的光圈,镜头模组可能就需要增大6.4%!

就拿三星S8来说,该机CMOS尺寸为常见的1/2.5英寸,镜头焦距为4.25mm(不是35mm等效焦距,而是镜头实际焦距),光圈f/1.7,按照光圈口径=焦距÷光圈值来算,S8的光圈口径为4.25÷1.7=2.5mm,如果换成f/1.6的光圈,那么光圈口径就达到了4.25÷1.6≈2.66mm。而光圈口径的增大也随着整个镜头模组的增大,整个模组会“膨胀” 6.4%!别看这数字不大,摄像头就是这么一点点突出来的。

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而且随着大底手机越来越多,大光圈只会越来越难做。比如现在手机上最大的1/2.3英寸CMOS,镜头焦距达到5mm,所以小米5s这样的机器只能够用f/2.0的光圈,即使如此,小米5s的光圈口径也达到了5÷2=2.5mm,和S8一个水平,如果用上和S8一样的f/1.7光圈,小米5s的口径就会达到5÷1.7=2.94mm!这在正常的手机上是不可想象的。

不过也总会有那么一些不正常的手机,以诺基亚808为首的purview拍照手机普遍使用了1/1.2英寸的超大底(镜头焦距为9mm),f/2.4光圈,这使得这些手机的光圈口径达到了3.75mm,所以那一系列的诺基亚手机都有了奥利奥的美称。并且巨大的摄像头组件严重挤占了电池的空间,所以个个续航尿崩,微软都不敢用太强的硬件,所以接下来,我们就来说说电池。

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电池都是大胖子

其实对于移动设备来说,电池早就已经成为了产品中“占地面积”最大的部分。并且最近还有消息称Apple都搞出L形电池了,将会用到iPhone 8上,并且在此之前我们早已经在很多曲面屏手机上见到过横截面为梯形的电池。那么电池的究竟有多占体积呢?我们这里不如也来计算一下。

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电池的容量=能量密度X电池体积,这个公式就能够很好地解释所有问题,现在多数手机的电池能量密度都在600Wh/L左右,而1W·h=1000V·mAh,所以一块3000mAh、4V左右的锂电池大概在12Wh左右,体积为20毫升,那么如果增加300mAh呢?体积会达到22毫升,在手机里挪出2毫升(小拇指第一节这么大)的空间可以说是非常奢侈了。

所以近年来我们也看到,除了“异形电池”充分利用空间之外,越来越多的电池品牌推出了高能量密度的产品,最高甚至有700Wh/L,但是过高的能量密度也带来了很多安全隐患,所以最近还是回到了正常的能量密度。可惜电池技术现在尚未看到突破的希望。并且因为面板厚度已经接近极限,而摄像头大小又限制于光学物理限制不可能有突破,所以我们只有寄希望于电池体积缩小,呜呼哀哉!

最争气的还是主板

不过其他几项没办法挪空间不代表就没办法了,主板可是近年来体积缩小最成功的手机部件了!大家平时最注重的SoC、内存、闪存本来就体积小,并且随着半导体技术的不断发展还有大幅缩小的趋势,就拿骁龙835和骁龙821来看,从14nm到10nm制程,前者体积就缩小了30%!

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并且现在电路设计水平也越来越高,看看现在iPhone 7的主板,再看看几年前高端旗舰HTC M7,更强劲的手机反而有着小得多的主板。所以随着技术的跨越,未来的手机主板还有近一步缩小的趋势,但是因为主板本来就占不了多大的体积,所以电池、摄像头和显示面板依然还是最让人头疼的事情。

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