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真的进入发展瓶颈？智能手机其实还能有这些创新

创事记 · 公众号 · 科技媒体 · 2016-09-28 16:55

正文

前不久，iPhone7发布，在短暂的热闹之后。人们发现即使是苹果也很难开发出新的技术护城河了。在苹果擅长的处理器方面，性能提升主要来自于频率，而架构方面A10相比A9只有大约10%的性能提升。

在拍照方面，苹果也无力开发画质更好的摄像头，而只是增加了一个画质不佳的长焦。

智能手机经过多年的发展，似乎已经摸到了创新的天花板，苹果也开始用噱头来维持创新形象了。那么未来智能手机还会有哪些有意义的创新方向呢？我们开开脑洞设想一下。

一、速度如何才能更快？

在智能手机发展的早期，人们为手机滑动不流畅而烦恼。当时人们希望手机在滑动的时候达到60帧就可以了。而最近两三年，通过处理器技术的发展和屏幕分辨率的停滞，低端手机也能流畅了。

只要不是开启大应用，玩大游戏，低端的A53和iPhone7的A10也差不了多少。

但是，智能手机上的应用还很难做到PC上一点即开的水平，对有高要求的用户来说。提升速度，特别是启动速度和游戏运行速度还是有必要的。

APP的启动速度需要处理器性能、内存带宽和闪存读取速度。

目前对大部分APP来说，内存带宽不是瓶颈，主要问题在CPU性能和闪存读取方面。

CPU性能厂商一直都在努力，但是遇到功耗的麻烦，性能越强，功耗越大，续航越短。

最初，人们想到的办法是频率与核心控制，类似于骁龙800，通过降低频率，减少核心数来提升续航能力。苹果一直到iPhone6S也是这个思路。

但是，这个思路的问题是，强大的核心性能功耗比很差，即使降低了频率，待机和运行功耗依然不低。

ARM早早认识到这个问题，开始出大小核。苹果到了iPhone7也开始用2+2的四核来应对这个问题。

MTK更进一步，用大、中、小，三种核心来应对不同的需求，探寻不同强度下功耗的最佳组合。这个思路是正确的，只是MTK没有独立研发高性能核心的能力，只能用ARM公版的A73。

所以，理想的处理器是多簇多核心，大核心有接近PC的性能，在短短几十秒爆发应用于启动，网页载入，游戏高性能需求场景。而日常则由中核心，小核心接管。

未来的处理器也许是2+2+2的六核心。

内存带宽方面，其实现在的带宽已经很不错了。但是SOC有一个问题。SOC的CPU和GPU是在一起的，对CPU来说已经很快的带宽，对GPU是不足的，这对游戏和显示性能都有影响，而解决的办法是给显存独立的高带宽嵌入式显存。

由于大部分手机游戏不太大，嵌入式显存不用很多，这对游戏速度的提升是立竿见影的。

闪存部分，其实UFC2.0已经很快了，要更快需要类似于磁盘Raid 0方案，多块存储器共同储存，突破储存读写速度的极限。

现在大型APP载入的瓶颈主要还是在闪存上，所以搞出来新方案，提升速度很有必要。

二、屏幕显示还能如何发展

早年间，手机屏幕主要的发展方向是分辨率，从WVGA到720P，再到1080P、2K屏幕，4K屏幕。

但是人眼分辨能力有极限，所以发展到1080P和2K之后，基本就停滞了。

在显示效果方面，OLED的色域已经很高，对比度也很高，亮度更不是问题。似乎已经发展到头了。在进步只能在一些小领域。

其实，裸眼3D是一个很好的方向。前几年，LG和HTC都出过裸眼3D的手机，双摄像头配合裸眼3D记录的图像非常真实。但是裸眼3D要降一般的分辨率。原本800*480的屏幕，3D一下就是400*240了，颗粒感很重。

而现在手机屏幕已经发展到4K，再3D，无非是回到1080P，其实2K屏幕降低到720P也是能接受的。

所以裸眼3D有重新复兴的可能。

除了裸眼3D，还有一个被忽视的技术是诺基亚用过的Clear Black Display。日光下的可见性到现在都是手机屏幕的难题，

手机屏幕不得不牺牲续航，提升亮度，而诺基亚多年前就给出来用偏振片的解决方案。这项技术没有手机，平板，车机厂商从诺基亚手里买专利使用，真是难以理解。

三、续航、快充、安全、电池寿命

这几天Note7的新闻不断，虽然有技术缺陷可能，有人为挑事的嫌疑，但是归根结底，还是三星为了快充和电池容量，用了激进的技术，导致了安全问题。

锂电池的能量密度、快充、安全、寿命是有矛盾的。能量密度做大了就不安全，要快充就会危险，而且快充还会加速电池的老化。

而续航又是智能手机核心的需求，这个问题应该怎么解决呢？

首先，优化结构设计。塞进更大的电池是必须的，金立M6 Plus在6寸屏幕，8.xmm的厚度下塞进了6000mah电池，这种结构设计才能保障手机的续航。

其次，是多电芯方案。手机快充和电池寿命，安全性是有矛盾的。而快充又是客观需求，要解决问题，只能多电芯多通道。

充1部3000mah的手机，和1000个充电器充1000个3000mah的手机耗时是一样的。

只要电网能承受，分出来的电芯越多，正常充电（不降低电池寿命）耗费的时间越短。要快充的话，效率越高。而手机这点需求电网是毫无问题的。

续航除了电池容量，充电，耗电也是问题，SOC方面，在有小核心的情况下，耗电已经不多了。关键的问题是屏幕耗电太多。即使OLED屏幕待机省电，亮屏幕也是耗电很多的。

这个问题要解决需要电子墨水这类低功耗屏幕提供双屏方案，在仅仅看内容，不需要彩色的情况下，用电子墨水屏来降低进一步降低功耗。

大电池，多电芯，多路充电，电子墨水双屏，可以解决手机的续航问题。

四、拍照效果再提升

应该承认，现在手机拍照已经达到非常高的高度了。相比现在的顶尖拍照手机，前几年的DC，甚至更早一些的低端单反都没有优势。

手机拍照的品质是CMOS不断改进获得的，相机用了多年的FSI，手机发展几年就从FSI升级到BSI，再升级到堆栈式、深槽隔离……。

同样1.4um的像素间隔，现在的手机画质和以前

FSI时代不是一个档次。

但是，发展到如今，手机拍照画质再提升就很难了。手机拍照的优势在于镜头小，不用考虑热胀冷缩带来的问题，可以用塑胶镜头，而同样精度，同样品质，塑胶镜头比玻璃镜头便宜多了。

所以手机拍照模块很便宜，但是解析力一点不差。

手机的问题是CMOS面积太小，要增大CMOS，就要增加手机厚度，与轻薄的趋势相违背。

虽然，近年有什么超像素，双摄像头，但是对画质都没有本质的提升。

所以，未来拍照效果再提升，还是要加大CMOS，提高像素数，保持1.4um像素间距的情况下，把CMOS尺寸扩大到1.15寸、1寸……，把像素提升到4800万、6400万……

然后用像素合并技术，选择出1600万、1200万甚至800万、400万像素的照片，求得最佳的画质和低感。

这个方案还可以通过数码变焦解决变焦问题（只用中心区域实现长焦，还是1200万、800万、400万像素，只是不用像素合并罢了。

大CMOS带来的厚度问题，只能拍摄部分凸起来解决了。

所以，智能手机看似已经到了无法突破的技术瓶颈，而事实上，可突破的点还是很多的。

拍照媲美微单的手机，你喜欢不喜欢？充电5分钟，待机一周的手机你喜欢不喜欢？各种APP秒开的手机你喜欢不喜欢？

机会给有准备的人，哪家厂商能够在某个点满足人们的需求，就会有未来的市场赢得先机。