試想一下,你買了一部新手機(jī),這手機(jī)高端大氣、無(wú)所不能,它有著無(wú)比漂亮的造型和多到令人發(fā)指的先進(jìn)功能,以至于你迫不及待地向朋友顯擺,恨不能把自己當(dāng)成“布道者”一般俯視眾生,將各種屌炸天的功能一個(gè)接一個(gè)地傳授給眾“信徒”。正當(dāng)你在臺(tái)上眉飛色舞、臺(tái)下眾人垂涎欲滴之時(shí)……突然!你的手機(jī)就沒(méi)電了!
“哎我……m*th*rfv*ker%……￥#￥……@!!”
沒(méi)辦法。這年頭,智能手機(jī)的功能和設(shè)計(jì)進(jìn)步飛快,但作為移動(dòng)電話根基屬性之一的電力卻沒(méi)有受到足夠關(guān)注。很多手機(jī)廠商,雖然在創(chuàng)新上投入了不少資源,但在產(chǎn)品通信、續(xù)航性能等基礎(chǔ)項(xiàng)目上發(fā)力卻不夠,畢竟這些特性對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是相對(duì)“隱形”的,遠(yuǎn)不如那些新、奇、特來(lái)得顯眼。為了更多地抓住消費(fèi)者眼球,制造商選擇在流行賣點(diǎn)上下大工夫無(wú)可厚非,但對(duì)于關(guān)注度偏低但實(shí)際上萬(wàn)分重要的基礎(chǔ)性能削減投入?yún)s是不可取的,然而實(shí)際上這不是個(gè)別現(xiàn)象,很多品牌在通信、續(xù)航、充電等方面只是做到及格而已。
不客氣地說(shuō),對(duì)于一部移動(dòng)通信設(shè)備,唯有電力性能與通信性能才是絕對(duì)之根本。如果通信不行,你連電話都打不痛快;而如果電力不行,你甚至都打不了電話,更何談那些天花亂墜的功能?
就電力這個(gè)方面,華為的產(chǎn)品在業(yè)內(nèi)一直享有不俗口碑。近期問(wèn)世的Mate 20系列手機(jī)更是有進(jìn)一步提升。Mate系列對(duì)于華為來(lái)說(shuō)意義特殊,它們不單是手機(jī),更是檢驗(yàn)自身尖端科研成果的前沿陣地。具體到此次的Mate 20系列,其它不多說(shuō),電力絕對(duì)是它的顯著賣點(diǎn):無(wú)論是4200mAh/5000mAh的超大容量電池、40W高功率有線快充、15W高功率無(wú)線快充還是反復(fù)熱議的反向無(wú)線充電黑科技,都堪稱典范。
手機(jī)顯然不是唯一大規(guī)模使用內(nèi)置充電電池的品類,移動(dòng)設(shè)備的電力技術(shù)獲得了非常廣泛的發(fā)展,所以總的來(lái)說(shuō)這是一個(gè)很成熟的領(lǐng)域,成熟到幾乎不可能實(shí)現(xiàn)大幅度突破。在當(dāng)今智能手機(jī)的設(shè)計(jì)規(guī)則限制下,要進(jìn)一步提升其電力性能,投入必然非常之大。華為Mate 20系列手機(jī),特別是在Mate 20 Pro上,我們看到了續(xù)航及充電能力取得了比較顯著的進(jìn)展。到底實(shí)現(xiàn)了哪些重大提升?這些提升在消費(fèi)者實(shí)際應(yīng)用中具體帶來(lái)了怎樣的好處?我們現(xiàn)在就嘗試做一下分析。
空間魔術(shù):寸土寸金的手機(jī)里如何做大電池
在Mate 20 Pro上,華為首次采用了4200mAh容量的高密度電池。雖然相比上一代產(chǎn)品和P20 Pro,容量只增加了200mAh,增長(zhǎng)比率僅為5%,但考慮到這一代產(chǎn)品因其它新特性而增設(shè)的組件數(shù)量較多,實(shí)際上內(nèi)部空間非常有限,要做到完美的設(shè)計(jì)方案是非常困難的。
據(jù)測(cè)量結(jié)果顯示,華為Mate 20 Pro的4200mAh電池在所有內(nèi)部組件中所占面積約為48%,近乎一半。目前國(guó)外知名維修機(jī)構(gòu)iFixit已經(jīng)全面展示了Mate 20 Pro的拆解過(guò)程,公開了這款萬(wàn)眾矚目產(chǎn)品的內(nèi)部設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。
打開后蓋板,內(nèi)部乍看上去是非常標(biāo)準(zhǔn)的三段式結(jié)構(gòu),若深入拆下去,就發(fā)現(xiàn)不少妙處。
Mate系列產(chǎn)品從誕生之初就一直堅(jiān)持沿用對(duì)稱的設(shè)計(jì),三顆攝像頭中置,對(duì)內(nèi)部空間的利用提出了極大挑戰(zhàn)。再加上結(jié)構(gòu)光和屏下指紋等組件的加入,更是讓緊湊的內(nèi)部空間雪上加霜。
同時(shí),為了確保達(dá)到應(yīng)用層的開發(fā)目標(biāo),上段的三攝模組、結(jié)構(gòu)光組件等不能簡(jiǎn)化,下段要保證將揚(yáng)聲器出音孔集成到USB端口還得增加導(dǎo)出通道,就算榨干所有空間也不可能用常規(guī)路數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。能做文章的地方,只剩下主板。
在寸土寸金的手機(jī)內(nèi)部采用雙PCB設(shè)計(jì),充分利用截面空間,而將俯視平面的面積讓出一部分(約達(dá)15%)以供大容量電池順利安置,無(wú)疑是個(gè)巧妙的方案。舉一個(gè)不是那么嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦?就好比房屋建筑:消費(fèi)者想住大房子,但地產(chǎn)商的地皮有限,怎么整?造loft!讓一層變兩層;讓消費(fèi)者花平層的錢住躍層的房!
而在Mate 20 pro上,把一塊PCB拆成兩塊,疊起來(lái)放,讓單層主板變成“躍層”主板,省出來(lái)的地方歸電池!
智慧調(diào)度:開源節(jié)流,雙管齊下
要想讓手機(jī)持續(xù)運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間,增大電池容量只是措施之一,同樣重要的還有減少手機(jī)運(yùn)行中的耗電量。
作為最早公開宣布的7nm制程SoC,麒麟980相比上一代芯片有巨大進(jìn)步。新的制程工藝必然性地推升了運(yùn)行效率,在執(zhí)行相同的任務(wù)時(shí),麒麟980的速率更高,能耗更低。
除了硬提升之外,華為Mate 20系列還具有很強(qiáng)的資源調(diào)度機(jī)制。麒麟980總計(jì)包含8顆CPU核心,其中有2顆為超大核心,2顆為大核心,其余4顆為小核心,在不同重量級(jí)的應(yīng)用中,被投入的運(yùn)算資源存在差異。經(jīng)過(guò)深度學(xué)習(xí)的本地AI將任務(wù)分為強(qiáng)負(fù)載、中等負(fù)載、輕負(fù)載等三個(gè)等級(jí),并靈活地為不同任務(wù)分配相應(yīng)的運(yùn)算資源,達(dá)到降低功耗的目的。
除了智能調(diào)度CPU資源,華為Mate 20系列的本地AI亦能對(duì)GPU、運(yùn)行內(nèi)存等其它資源進(jìn)行合理分配,確保全面地降低耗電量。而在應(yīng)用一端,AI對(duì)于用戶安裝的APP有著全面掌控,應(yīng)用率極低的APP會(huì)被它限制后臺(tái)活動(dòng)。
充電科技
我國(guó)教育界擅長(zhǎng)編寫用于“培養(yǎng)純理論型人才”的魔性理工科教材,其中“水池子一邊放水一邊被注水,算多長(zhǎng)時(shí)間能被注滿”實(shí)屬最經(jīng)典抽瘋習(xí)題之一。然而,在智能手機(jī)電力模塊設(shè)計(jì)領(lǐng)域,這個(gè)邏輯還真就有用:我若一邊使用一邊充電,充得不如用得快,還玩?zhèn)€毛線?
所以,怎樣能讓手機(jī)充起電來(lái)像百米沖刺,是個(gè)需要深入研究、實(shí)踐的課題,即使其基本原理看似不很復(fù)雜。
打個(gè)比方,你想讓一個(gè)大肚子伙計(jì)迅速喝一個(gè)水飽,要怎么弄?簡(jiǎn)單。給他一個(gè)流速大的寬口大水桶,讓他一次喝個(gè)痛快。電池充電,意思和這個(gè)差不太多。要想讓大容量的鋰電池能被迅速充滿,該怎么搞?那就丟一個(gè)大電流給它。
基礎(chǔ)的電學(xué)公式非常簡(jiǎn)單,想必大家都看得懂,就算忘記了也沒(méi)關(guān)系,它們?cè)诔踔卸昙?jí)物理課本里——當(dāng)然,上網(wǎng)查更快一點(diǎn)。Mate 20 Pro同捆了功率為40W的快充適配器,用它就可以用一個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間充滿一臺(tái)該型號(hào)手機(jī)。40W的功率是由10V的充電電壓和4A的充電電流計(jì)算得出,因?yàn)镻(功率)=U(電壓)×I(電流)。電荷通過(guò)充電線纜流入手機(jī)后,降壓電荷泵將電壓值從10V降至5V,在公式上與其成反比的電流數(shù)值也即變?yōu)?A,滿足了大胖子喝水要用大流速水桶的需求。
華為官方宣傳的數(shù)字和上手的實(shí)際體驗(yàn)相比無(wú)出入。華為Mate 20手機(jī)搭載22.5W的超級(jí)快充,充電速度是iPhone標(biāo)準(zhǔn)充電器的5倍。華為Mate 20 Pro更是將充電功率進(jìn)一步提升到了40W,30分鐘內(nèi)將4200mAh電池由1%充到70%,充滿僅約一小時(shí),效率驚人。
但光是圖快肯定是不夠的。Mate系列是華為傾注最多的手機(jī)產(chǎn)品,除了續(xù)航長(zhǎng)、充電快以外,還必須具備更長(zhǎng)的循環(huán)壽命和高標(biāo)準(zhǔn)的安全保障。
在充電過(guò)程中,華為Mate 20 Pro的安全機(jī)制是全方位的。硬件層面,當(dāng)手機(jī)連接充電器時(shí),系統(tǒng)會(huì)首先檢測(cè)適配器和線材的狀態(tài),隨后在測(cè)量電壓準(zhǔn)確度的同時(shí)排查端口位置是否有異物干擾以確保沒(méi)有物理故障。軟件層面,充電、放電循環(huán)的過(guò)程中,本地AI會(huì)持續(xù)監(jiān)聽電池狀態(tài),并開啟機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),確保電池健康。若上述安防機(jī)制中有某個(gè)環(huán)節(jié)不達(dá)標(biāo),超級(jí)快充就不會(huì)被開啟;若在超級(jí)快充運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)電壓超過(guò)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的情況,自動(dòng)保護(hù)機(jī)制將在極短時(shí)間內(nèi)(官方稱不超過(guò)10微秒)做出保護(hù)性動(dòng)作,更改充電模式,待參數(shù)恢復(fù)后再轉(zhuǎn)回超級(jí)快充。在超級(jí)快充處于進(jìn)行態(tài)時(shí),整機(jī)所配備的16枚溫度傳感器將負(fù)責(zé)監(jiān)控機(jī)身各部位溫度,以避免過(guò)載。如有溫度超限的情況發(fā)生,系統(tǒng)會(huì)迅速(官方稱不超過(guò)1/3秒)啟動(dòng)保護(hù)機(jī)制。
值得一提的,是這次同捆的USB數(shù)據(jù)線與以往相同,老用戶使用之前的線材配合新的適配器,在Mate 20 Pro上也能達(dá)到新的快充等級(jí)。此外,華為還推出了40W功率規(guī)格的車載快充適配器,以供Mate 20 Pro用戶在駕駛時(shí)使用。
有了這種充電性能,你的充電習(xí)慣將有可能隨之改變:“徹夜睡覺充”有可能變成“出門前洗漱穿戴充”;充電寶有可能使用率驟降或者干脆被遺忘;駕車用戶則可以用車載40W充電器在路上輕松完成補(bǔ)充手機(jī)電力的動(dòng)作。
關(guān)于無(wú)線充電
在智能手機(jī)行業(yè)及其它消費(fèi)電子領(lǐng)域,無(wú)線充電技術(shù)都算不上新奇,它出現(xiàn)在公眾視野已經(jīng)有很長(zhǎng)一段時(shí)間了。雖然出現(xiàn)得比較早,但這項(xiàng)技術(shù)的商用化并不十分廣泛,特別是看似本應(yīng)成為廣泛標(biāo)準(zhǔn)的Qi也沒(méi)有被大規(guī)模應(yīng)用。究其原因,可能是標(biāo)準(zhǔn)Qi協(xié)議的充電指標(biāo)相對(duì)一般,其在非頻密使用型產(chǎn)品上雖然并未暴露出明顯弊端,但在智能手機(jī)領(lǐng)域確實(shí)顯得不太夠用——充電不快且很難像連線充電那樣滿足人們邊充電邊持握手機(jī)使用的需求。
所以,要讓無(wú)線充電真正在智能手機(jī)領(lǐng)馭實(shí)現(xiàn)可用性,就必須提升其協(xié)議規(guī)格,實(shí)現(xiàn)相比連線充電而言并不明顯滯后的充電效率。為此,華為在Mate 20 Pro機(jī)型上實(shí)現(xiàn)了目前業(yè)內(nèi)最高標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線充電功率,該功率為15W,為業(yè)界主流無(wú)線快充的2倍。從實(shí)際使用上來(lái)看,這套無(wú)線充電組件的規(guī)格雖高,但其對(duì)于發(fā)熱量的控制是不錯(cuò)的。
與攝像頭蓋板相連的無(wú)線充電線圈
最后簡(jiǎn)要說(shuō)一下網(wǎng)路上討論熱烈的反向充電黑科技——此功能的確是全球首創(chuàng)無(wú)疑。
這個(gè)功能的使用邏輯,是要先在設(shè)置中開啟“無(wú)線反向充電”功能,隨后將支持Qi協(xié)議的可充電設(shè)備與Mate 20 Pro背部貼近,也就是讓二者的電磁感應(yīng)線圈相互靠近,隨后就能看到Mate 20 Pro為其它設(shè)備反向充電的“奇景”。
說(shuō)點(diǎn)不嚴(yán)肅的,這個(gè)反向無(wú)線充電功能似乎可以讓Mate 20 Pro成為一種“勾搭神器”。怎么講?當(dāng)你看上一枚妹紙/漢紙,在不熟絡(luò)的情況下想要有所進(jìn)展并不容易,牽手等越線舉動(dòng)更是顯得耍流氓,這個(gè)時(shí)候你就可以從容地通過(guò)手機(jī)完成第一次“親密接觸”:看,我在向你放電耶……
回歸正傳。若在開啟無(wú)線反向充電后的一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有用任何可Qi充電設(shè)備靠近Mate 20 Pro,那么系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出提示,稱未檢測(cè)到設(shè)備正在充電,隨后自動(dòng)關(guān)閉該功能。
總的來(lái)說(shuō),一方面,這是一個(gè)可以用于應(yīng)急的功能,能在某些極端情況下為急需使用的設(shè)備補(bǔ)足電力,比如在出差時(shí)給自己所攜帶的個(gè)人護(hù)理設(shè)備緊急充電,或者幫助親友喚醒已經(jīng)0電力的手機(jī);另一方面,從華為的角度看,這又是一次極為吸引眼球的創(chuàng)新動(dòng)作——當(dāng)余承東在發(fā)布會(huì)上演示Mate 20 Pro通過(guò)無(wú)線反向充電功能為iPhone進(jìn)行無(wú)線充電時(shí),實(shí)際上是在宣告華為手機(jī)的又一次“重大勝利”。
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