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未来手机硬件的十大技术

leiphone?? 2012年10月18日 ?? 收藏0
 当硬件发展走到尽头,一个行业的创新速度将大幅降低,PC就是这样一个过程,不过PC走了10年的硬件升级道路,智能手机5年就走完了。那么智能手机硬件发展到头了吗?以后再没有硬件差异化了吗?

  手机硬件十年来一直发展缓慢,2003年前后,微软推出了smartphone,手机开始堆硬件。

  2007年,苹果手机的出现大大加快了堆硬件的速度,Android的跟进更是让堆硬件登峰造极。

  2007年的iPhone,CPU性能相当于早期的奔腾2,屏幕连VGA都没有达到。

  2012年,四核环蛇核心已经追近双核的Ahtlon64和酷睿,屏幕即将达到1080P,显卡性能也向第二代游戏机的水平挺进。

  PC走了10年的硬件升级道路,智能手机5年就走完了。手机硬件发展到头了吗?以后再没有硬件差异化了吗?

  从现在的一些趋势看,似乎还有差一点点,让我们来展望一下未来手机硬件的发展方向

  一、处理器

  手机处理器目前的总体性能已经过剩,四核心处理器得到软件的支持不好,也没有杀手级的应用推动四核甚至八核,16核。除了跑分软件和超高清视频的软解压,很少应用需要四核全开。这个PC遇到的瓶颈是一样的。

  未来真正影响到体验速度的是单核心的性能,就是说,单个核心性能无论如何提高都是不过分。无论是主频提升还是单位效能提升,都可以带来更流畅的体验。

  苹果5自己设计了新的架构,用1Ghz的主频达到了A9核心1.5Ghz左右才有的理论性能,也只用了双核没有用四核。对A6核心的猜测很多,有人猜是像高通一样介于A9和A15之间,但是从一般经验看,A15走的高频长流水线路线,和A6的表现并不吻合,A6更像是缩短流水线,或者大幅提高分支预测性能的 A9改进版。而不是A9和A15的混合体。

 Intel发布了2.0ghz的手机用ATOM,不过做为后来者,兼容性和性能都被打了折扣。但是核心没有进步靠工艺优势拉高频率也是提升单核心性能的有效手段。

  从苹果A6、高通环蛇和Intel的处理器来看,内存接口的带宽越来越受到重视,从体验看,无论是Windows还是Android、iOS,处理器达到一定水平,内存和IO的瓶颈更明显,它们的提升对速度和流畅的体验影响更大。

  所以,未来优秀的处理器,核心数增加意义不大,而单核心效能和内存带宽会越来越被重视,拉高主频,改变ARM的标准核心,缩短流水线增加执行单元,改进分支预测算法、超出ARM标准指令集推出自己的高效能新指令集都有可能出现。

  性能需求无止境,但是核心数到了一定程度就不会再往上堆了。

  二、内存

  受到功耗和成本的限制,现在手机的内存带宽还比较低,32bit还有,64bit主流,128bit算高性能,而电脑早在10年前就是128bit了。手机还是DDR2为主流,电脑显卡早就用上GDDR5了,而手机的显卡集成在SOC里面,同样需要系统内存,内存性能往往成为GPU型性能的瓶颈,为什么手机不能用快一点的内存。

  所以,未来手机的内存会向今天的电脑和显卡发展,更多通道、更快频率、更先进的规格会成为发展方向,受到功耗的显示,频率会有限制。

  三、GPU

  手机的GPU发展和电脑很类似,几代产品之后,就进入了堆执行单元的竞赛,谁塞的多谁频率高,谁性能强大。标准有公开的。只是受制于功耗不能堆太多频率提太高。其实,游戏性、画面品质很大程度依赖于编程。用资源很多的3d游戏未必是好玩的游戏。而手机的屏幕和外形限制注定它只是便携游戏机,而不是桌面游戏主机。

  所以GPU会跟着摩尔定律发展,不会有什么突破性的东西。

四、屏幕

  受到人类手掌大小,和手机使用环境的限制,5寸左右的1080P屏幕基本到头了。尺寸和分辨率再提升意义不大。电脑发展到22寸、24寸以后,30寸没有成为主流,桌面大小限制死了。手机也一样。手机的限制是手掌大小。

  但是效果上手机屏幕还有很大发展余地,LCD屏幕,目前主流色域还是72%的NTSC,100%的产品还没有普及。对比度还是1000:1左右的水平,比 OLED理论上可以无限大也有很大差异,还有一个发展点是降低功耗,4.5寸的屏幕,在亮度最高的情况下,耗电远远大于四核处理器,成为限制手机续航的主要敌人。现在要推出的RGBW排列屏幕其实就是为了功耗的努力。

  OLED屏幕效果理论上远好于LCD,但是技术还不成熟,最强的三星一样受制于不同颜色OLED材料的发光效率和寿命,产品偏色而不敢调节。因为工艺极限,做不到LCD的高PPI,虽然三星在NoteII做了很多努力改进这个问题,效果如何还要时间验证。此外,OLED在显示浅色画面时,功耗比LCD还高,对手机续航也是大问题。

  所以,以后LCD的发展方向是提升色域、对比度、降低功耗,OLED的发展方向是提高PPI,寿命、提高OLED材料的发光效率,降低功耗。

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3D? 智能手机? 4G?

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