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薄·出位 OPPO R5 & vivo X5Max

2015-02-28陈增林《微型计算机》2015年2月上

<5mm如何炼成?

中框与强度

在去年,苹果iPhone 6的弯曲门曾经闹得沸沸扬扬,智能手机的超薄趋势一度遭受质疑。知名拆机网站iFixit的CEO凯尔·韦恩斯(Kyle Wiens)在接受媒体采访时就表示:“我认为是时候停止让手机变得更薄了,应该重视手机的强度、耐用性以及可修复性。”不过,科技产品的发展趋势总是不断追求极致的,超薄手机的进化依然不可阻挡。厂商追求机身厚度的进一步降低,但在这个过程中如何保证机身强度是巨大的挑战。

超薄手机更需要保护脆弱的屏幕,因此OPPO R5的不锈钢中框采用不规则弧线并略微突出,以避免跌落时直接冲击屏幕造成碎屏。
超薄手机更需要保护脆弱的屏幕,因此OPPO R5的不锈钢中框采用不规则弧线并略微突出,以避免跌落时直接冲击屏幕造成碎屏。

vivo X5Max虽然采用的是铝合金中框,但是通过铝合金与多层钢板叠加焊接强化的方式,提高了机身强度。
vivo X5Max虽然采用的是铝合金中框,但是通过铝合金与多层钢板叠加焊接强化的方式,提高了机身强度。

OPPO R5从材质选择阶段就开始针对超薄机身进行优化,其机身中框材质采用了强度更高的不锈钢,历经4次锻压、5次冲压、58道工序、超过10000次的打磨,其背盖也选择了不锈钢材质。同时,为了保护脆弱的屏幕,OPPO R5的中框边缘明显突出,在手机跌落是提供足够的保护。

相对而言,vivo X5Max机身中框采用的铝合金材质在材料强度方面要逊于不锈钢,因此vivo X5Max在模块设计方面下了一些功夫,通过焊接、铆接等方面,将边框的铝合金型材、中板的铝合金板材与电池仓的不锈钢板材组合在一起,形成了“多梁机翼中框”,其作用就是极大地提升了超薄机身的强度。

屏幕与配置

为了缩减机身厚度,超薄智能手机在配件的选择上也会进行特殊的取舍。典型的就是屏幕,AMOLED屏幕因为在模组厚度方面远优于TFT屏幕,自然成为了超薄手机的首选。我们这次拿到的两款产品,就都不约而同地选择了AMOLED屏幕。

相对于屏幕的“取”,超薄手机在性能部件方面则选择了“舍”。伴随着高功耗、高发热特征的高性能八核或者四核处理器与超薄手机基本无缘,OPPO R5和vivo X5Max都不约而同地采用了面向中端的Cortex-A53架构高通骁龙615芯片。这个芯片的优势主要集中在64位计算和低功耗方面,性能比高通骁龙8xx系列的高端芯片有一定差距。

Super AMOLED进一步降低了模组厚度,成为了超薄手机的佳选择。
Super AMOLED进一步降低了模组厚度,成为了超薄手机的佳选择。

在主板设计和元器件布局方面,更能利用PCB面积的双面布板方式在超薄手机上并不适用,单面布板更有利于控制机身厚度。
在主板设计和元器件布局方面,更能利用PCB面积的双面布板方式在超薄手机上并不适用,单面布板更有利于控制机身厚度。

除了芯片的选择,在主板设计方面超薄手机也有针对性的优化。为了降低厚度,厂商要想办法把元器件尽量布置在PCB的一面,从而降低主板的厚度,这也就是vivo所说的“单面临界布板”。比如vivo X5Max的单面化率达到了90%,相比单面化率仅70%的vivo X3,主板厚底减少了21%。单面化率带来的另一个好处,就是可以充分利用PCB的另一面进行散热。

摄像头不妥协

在智能手机轻薄化的浪潮下,越来越“凸出”的摄像头开始变得不那么协调,甚至连苹果的iPhone 6都不得不采用摄像头突出的设计。为什么会出现这种情况呢?难道就不能将摄像头做到和机身齐平吗?就目前的技术进展来看,我们可以肯定的说,如果要兼顾拍照质量,那么“火山口”摄像头在超薄智能手机上是难以避免的,因为这涉及到了摄像头的物理结构问题。

因为摄像头模块暂时难以继续缩小,凸起的摄像头在超薄智能手机上难以避免。
因为摄像头模块暂时难以继续缩小,凸起的摄像头在超薄智能手机上难以避免。

为了保证画质,手机的摄像头需要采用大尺寸的CMOS和多玻璃镜头,而这与轻薄的诉求有直接冲突。
为了保证画质,手机的摄像头需要采用大尺寸的CMOS和多玻璃镜头,而这与轻薄的诉求有直接冲突。

要想获得较好的拍摄质量,摄像头需要在CMOS和镜头两方面进行优化。在同等指标下,尺寸越大的CMOS,成像质量越高;但是在同样镜头的情况下,大尺寸CMOS也需要更大的深度来完成成像。镜头是另外一个关键的硬件,镜头的素质对于进光量、光线质量等至关重要,一般来说至少要5~6个镜片的镜头才能获得比较好的成像效果,更多的镜片也意味着更大的尺寸。

散热与电池

我们在前面提到,超薄手机因为散热空间更小,所以不得不采用功耗较低的芯片。不过即便如此,也需要在散热方面进行更多的优化来确保散热效果。在实际测试中,OPPO R5和vivo X5Max在连续运行3DMark测试的情况下,机身温度没有超过35℃,正是源于其专门的散热优化设计。

OPPO R5采用的是冰巢散热技术,也就是利用导热材质相变填充缝隙来达到更好的导热效果。传统手机散热结构中,在CPU到石墨之间存在空气层,OPPO冰巢散热在二者之间加入了类液态金属作为导热介质(其导热系数为K=3.3),在吸热导热的过程中会发生“固态-液态-固态”的相变,能很好地填充之前空气间隙,将热量迅速传达到金属骨架上,并通过骨架上的石墨导热片(石墨导热系数K>100)均匀散开,大大提高了手机的散热效率。vivo X5Max则采用了另一种方式:在使用“单面临界布板”的同时,vivo X5Max在业内常用的8层PCB上增加了2层用于散热的铜箔,达到了总共4层的散热铜箔,通过热传导技术平均了整块主板的热量。

为了让机身不至于过热,超薄手机不但控制了芯片性能,还通过强化散热设计以及采用金属机身来强化散热,比如OPPO R5就使用了冰巢散热系统。
为了让机身不至于过热,超薄手机不但控制了芯片性能,还通过强化散热设计以及采用金属机身来强化散热,比如OPPO R5就使用了冰巢散热系统。

为了超薄,两款手机的内置电池都只有2000mAh,这对于一款大屏Android智能手机来说确实偏小。
为了超薄,两款手机的内置电池都只有2000mAh,这对于一款大屏Android智能手机来说确实偏小。

如果说散热还可以通过设计来解决的话,那么电池对于超薄手机而言就是无法跨越的命门。极其有限的内部空间决定了,超薄手机根本无法容纳下大容量电池,无论是OPPO R5和vivo X5Max,内部的电池容量都只有2000mAh,这和Android手机普遍的3000mAh级别相差明显,因此它们在软件中续航时间都只有4、5个小时。对于它们而言,OPPO的闪充充电器或者移动电源就是必要的搭档了。

写在后

超薄智能手机到极限了吗?肯定没有!但是从OPPO R5和vivo X5Max这两款堪称超薄机型巅峰之作的产品可以看出,目前在工艺和材料层面对智能手机的机身厚度进一步压缩,已经是一件非常艰巨的任务。OPPO R5对于不锈钢材质的运用和处理,vivo X5Max三层金属复合中框的设计和工艺,无不意味着高昂的制造成本。这些付出更像是厂商的自我挑战,而非顺应用户的需求;因为就目前的情况看,超薄智能手机的机身重量和纤薄手感已经让人非常满意。考虑到在音频、拍摄、性能、续航等方面的更高要求,智能手机中的一些基本部件如音频接口、摄像头、电池等对于厚度也难以进一步妥协。因此在我看来,对于超薄手机的追求已经可以告一段落,接下来应该考虑如何对手机的功能进行优化,比如vivo X5Max提倡的Hi-Fi 2.0,以及OPPO R5在拍照方面的努力。

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