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导语:
上一期为大家简单梳理了目前各大厂商的手机产品线,并粗略的归纳了一些手机命名规律。但鉴于目前手机厂商 愈加精湛的刀法 和手机产品线的繁杂程度,普通用户只有依靠 硬件参数 才能 合理判断一款手机是否适合自己 ,今天就给大家简单科普一下手机上的 硬件知识 。
本文内容只是粗略介绍相关硬件知识,文章内容肯定存在很多不足,欢迎大家多多指正, 如有不当之处希望大家多多包涵。
一、核心硬件
1.SOC
一款手机上最为关键的硬件就是SOC,不同于很多人理解的手机CPU。 SOC实际上是一块集成芯片 ,它不仅包含了经常被提及到CPU、GPU、基带,而且还囊括了ISP、DSP等等硬件,这些部件都被统一的集中安装在SOC上。而 每块最终组装完成的SOC都会被授予一个名字 ,比如骁龙888、麒麟9000、天机1200等等。
CPU是SOC上最重要的一个组成部分 ,它的作用类似于我们的大脑,负责处理各种数据计算,会直接关系到手机日常使用中的流畅程度,一块性能强劲的CPU可以让我们获得更好的手机使用体验。
那么是什么决定着CPU的性能优劣呢?
首先就是 架构 ,架构实际上就是CPU的设计方案,一个好的架构可以让CPU获得更高的 性能上限 ,在千元机市场很多人不良厂商一味的吹嘘自家产品是多核处理器,但实际上这些CPU上采用的架构十分落后,虽是多核但实际性能往往差强人意, 因此一个好的架构是CPU性能强大的前提。
另一个决定CPU性能强弱的因素就是 制成工艺 ,如今很多厂商在介绍自家产品的处理器时,都会说明采用了几nm工艺。而所谓制程工艺就是指同一面积内集成电路的 密集程度 ,数字越小越先进,制成工艺越先进处理器的 能耗和发热表现 就更优秀,性能往往也会更强。
再有就是CPU的 主频和核心数 了,在其它参数不变的情况下CPU的主频频率越高,性能也会越强,这也就是目前市面上所谓的XX芯片满血版的原理。
电脑上的核心部件除了CPU还有显卡,与之类似手机也有GPU芯片,GPU即 图形处理器 ,直接决定着一款手机的游戏性能。它主要负责 3D图形渲染 ,能完成胜任许多游戏图像渲染任务,GPU性能越强,我们就能得到 更好的游戏画质 。
NPU即嵌入式神经网络处理器,简单来说就是手机的 AI芯片 。而NPU目前在手机上最大的作用就是对于 拍照功能的辅助 ,尤其是对照片的视频的后期处理,很多拍摄辅助功能都要依靠这款芯片来完成。而且有了NPU后,可以在一定程度上 缓解CPU的处理压力, 使得手机整体性能能得到更好释放。随着未来手机技术的不断发展,AI技术也将支持更多的功能。
即 图像信号处理器 ,主要负责的就是对于照片成像效果的辅助, 这也是影响手机拍照实力的一个重要因素 。在整个拍照过程中ISP都是一直在运作的,拍照初始的对焦、后期的降噪处理等等等等,可以说一块好的ISP可以让自家手机 成像效果拥有独特风格 。而且在拍照硬件参数较差的情况下,ISP有些时候可以让你在最终成片上扳回一城。
我们通常所说的基带实际叫做Baseband,主要负责 调制无线信号 ,所有的手机中依赖于这一部件来完成通讯的工作。 而一个基带的好坏直接影响到手机最基础通信能力 ,之前苹果被广为诟病的信号问题就与此有关。基带往往也直接决定着一款手机是否支持全网通,是一个非常重要的部件。
大家还可以自行搜索cpu天梯排行图进行参考,当然手机性能不能只看硬件参数,还要综合考虑实际功耗和散热表现。
2.RAM
RAM即 随机存取存储器 ,是手机在打开和使用APP过程中占用的手机硬件,它决定着手机多开应用的上限,以及使用过程中的流畅程度。现在的安卓手机如果没有大运行内存支持,很容易出现因运存不足而导致的 杀后台和卡顿现象 。
目前市面上大部分手机的RAM规格为 LPDDR4X或LPPDDR5 ,二者之间的差距主要在于功耗和传输效率,但在实际使用过程中很难感受到这二者之间的差距。
安卓普通用户建议选择 8GB运存 ,而游戏玩家可能需要更大的允许内存。可以预见的是未来各种APP所占用的内存需求会越来越大, 尽量不要选择太小的运行内存 ,而16GB这种超大运存带来的额外体验不是特别明显,适度选择就好。
3.ROM
ROM即手机内存,简单来说就是日常存储手机各种文件的手机硬件。ROM对手机有着两方面的影响,首先就是 储存空间的大小 ,内存规格越大可储存的文件也就越多。而另一方面ROM也影响着手机的 运行速度 ,这主要体现在了 数据读写速度 上面。
一般来讲安卓手机的ROM的规格主要有 UFS 和 EMMC 两种,其中EMMC只出现在1000以内的机型上面,而 主流手机都采用的是UFS规格 。UFS技术经过长时间的发展,至今已发展到了UFS3.1,这也是目前中高端手机的标配。而部分中端机和大多数低端机型仍运用的是UFS3.0和UFS2.1。
而UFS不同规格之间的差距可不同于RAM的规格差距,无论是在数据还是在实际体验上都非常明显。 UFS3.0的读写速度是UFS2.1的两倍有余,而UFS3.1相比UFS3.0又提升了20% 。因此使用高规格的ROM在日常使用过程中,使用体验会更高更流畅。
在实际选购手机时, 储存空间建议128GB版本以上 ,如果你是重度APP用户、游戏党、拍照党你可能需要更大的空间。而至于UFS规格, 建议选择支持UFS3.0的UFS3.1技术的手机。
4.屏幕
屏幕可以说是我们在使用手机过程中, 感知最为明显的一个手机硬件了 。随着人们每天在手机上花费的时间越来越多,大家都希望自己的手机能拥有一块不错的屏幕,而如何评判一块手机屏幕的品质,是需要从 多个方面去综合衡量 的。
我们所看到的屏幕实际上是由一个个像素点组合而成的 ,同一面积内像素点越多所展示的画面就越细腻,随之产生了一个专门的名词分辨率,又被称为解析度、解像度。目前市面上主流的几种屏幕分辨率规格,从低到高依次为 720p(1280×720)、1080p(1920×1080)、2k(2560×1440)、4k(4096×2160)和最为先进的8K(7,680 × 4,320)。 必须要说明的是,由于现实中很少有手机采用几种标准屏幕分辨率,人们更多使用PPI表示一款手机屏幕的细腻表现程度。
8K屏幕 目前主要运用在电视上,而手机端大多数都是采用1080p(1920×1080)分辨率,部分旗舰手机会搭载2k(2560×1440)分辨率,而至于4K(4096×2160)分辨率目前只有索尼手机进行了搭载。当然由于手机屏幕尺寸不会太大,因此 当屏幕分辨率到达一定程度后再提升获得的感知就没那么明显了。 大家在挑选手机屏幕时应该选择 1080p及以上分辨率规格 的手机。
既然图像依赖于一个个的像素点来进行现实,那么每一个像素点能展示多少种颜色,就直接影响到最终的 画面还原效果 。这也是 色域(色彩标准) 这一名词的来源,通常用来表示一块屏幕所能呈现的色彩范围, 屏幕所能展现的色域越广,可显示的色彩也就越丰富 。
尽管一款屏幕上可以呈现出异常丰富的色彩,但还有着另外一个问题需要解决。 即使是同一个色彩似乎也有着不同的显示区间 ,这就是我们常说的色深,通常以用 bit数 表示色数。下面这张图可以清晰的说明这个问题。由于一个色彩还拥有着多个灰阶,因此支持10bit的屏幕所展示的画面就会比支持8bit的屏幕 色彩更加丰富 ,色彩之间的过渡也 更为平滑 。
最终能否准确的显示对应颜色也是一个巨大的问题 。而色准就是与之对应的专业名词,它用来表示一块屏幕所呈现色彩和实际色彩的之间的差距。通常以 △E值 作为一个衡量单位, 数值越小,说明屏幕显示的色彩越准确。
还有一个能决定手机屏幕素质的重要因素就是屏幕材质,目前市场上的手机屏幕材质主要可以分为两种, 分别是OLED屏幕和LCD屏幕,两种屏幕材质各有优劣。
LCD屏幕
优点有1.夜晚或极暗情况下,对眼睛的负荷更小。2.使用寿命更长。3.制造成本更为便宜。4.画面的细腻程度更高。
缺点包括1.屏幕更加厚重、且硬度较高。2.无法实现屏下指纹等新型技术。3.无法解决漏光问题。
OLED屏幕
优点有1.显示画面色彩更饱满。2.屏幕可塑造性更强,易于制作其它屏幕形态。3.屏幕更加轻薄。4.支持新型屏下指纹等新型技术。
缺点包括1.使用寿命较短。2.低亮度下容易出现屏闪问题,对眼睛负荷较大。
之前提到了OLED屏幕的缺点之一就是使用寿命较短,而且容易出现烧屏问题,各大屏幕厂商提出了一个对应的解决方案,即 改变屏幕的排列形态 。在传统的LCD屏幕中,一个像素点内还包含三个子像素,它们共同构成了 最标准的RGB排列。
而OLED屏幕为了减少烧屏情况的出现,尽可能的 共用那些容易烧坏的像素点 ,从而也改变了屏幕的排列形态,目前市面上比较常见的几种排列形态,分别是为 钻石排列、RGB Delta排列和Pentile排列 ,其中显示效果最好的是三星的钻石排列。但由于这种改变会导致 屏幕精度下降 ,因此也有了网上常说的「无2K不A屏」的说法,因为当像素PPI超过一定数额时,人眼就很难感受到其中的差别,所以在OLED屏幕搭配2K分辨率才能得到最好的显示效果。
高刷是近几年才被广泛提及的一个词,在如今的旗舰手机上支持高刷已经成为了标配。屏幕刷新率实际上指的是 一秒内手机能显示的图像数量 ,刷新率越高,每秒能显示的图像也会越多,图像之间的过渡也会更加 平滑 ,在视觉上的直接感受就是 特别流畅 。该功能最大的受益群体就是重度游戏用户,这项技术可以让你拥有更快的反映速度。但高刷在带来流畅体验的同时,也会随着 大幅提高耗电量。
HDR又称为「 高动态范围显示技术 」该项技术可以辅助屏幕提供更多的 动态范围 和 图像细节 。原理其实也非常简单,通过对同一画面多次不同曝光程度拍摄,经过对极亮和极暗部分的画面优化后,输出最终的画面。HDR可以帮助我们有效处理 极端光线条件 下的局部细节,使得最终现实效果呈现最佳状态。
由于当下人们经常需要长时间盯着屏幕,因此人们也愈发重视手机屏幕对于眼睛的负荷,而屏幕调光就是在这种背景下被越来越多的人所提及。之前在分析屏幕材质时曾说过, LCD对于眼睛产生的负荷更小 ,这主要就归功于LCD屏幕普遍支持的 DC调光功能 ,DC调光主要通过提高或降低电路功率来实现对于屏幕的调节。
而OLED屏幕由于在低亮度下采用DC调光时,显示色彩会发生一定变化,对于眼睛的负荷更大。因此 OLED屏幕普遍采用的是PWM调光 ,和DC调光不同的是PWM调光主要依赖于屏幕的亮、灭交替。在低亮度情况下,PWM调光往往会出现 屏闪问题 对眼睛的负荷较大,因此人们普遍认可LCD屏幕的护眼效果更好。不过现在一些厂商试图在软件层面上,在OLED屏幕实现类DC调光,不过画面依旧存在 色彩失真 的问题。
5.摄像头
手机的拍照功能如今已成为挑选手机的一个重要参考,手机的摄像功能也越来越全面。那么如何综合的评判一部手机的摄像功能呢,大家可以从以下几个方面进行参考。
近几年在智能手机上出现了一股新的趋势,就是 摄像头的数量在不断增加 。究其原因无非有两点,首先是为了 吸引消费者 ,人们一般都会潜意识的认为摄像头越多拍照能力就越强,但实际上很多厂商为了实现所谓的三摄、四摄,强行给手机增加几枚实际用处不大的镜头,很多网友也吐槽实则都为凑数镜头。第二个原因就是由于 手机上所搭载的镜头焦距都是固定的 ,因此在应对超广角、微距等方面的拍照需求时,难免会力不从心,因此越来越多的镜头出现了手机上。
目前市面上主流的镜头主要为以下几种, 超广角镜头、长焦镜头、黑白镜头、微距镜头、人像镜头 和近几年经常被提及的 TOF镜头 。
在各大厂商的宣传标语中,像素这个词出现的频率相当频繁。主要是因为摄像头一个重要衡量的参数就是像素高低,而所谓的像素就是 拍照时支持的最大分辨率 。像素越高,最终成像效果就越细腻,画面也越好。但很多人单纯的把像素视为判断摄像头实力的 唯一标准 ,这种思想是 不正确 的。
CMOS图像传感器 对于拍照效果的影响,是 至关重要 的。无论是专业相机还是手机 感光元件 对最终成像的影响是非常大的,而手机上采用的感光元件就是CMOS图像传感器。CMOS主要负责接收通过镜头进入的 光线 ,然后将这些光信号转换成为 电信号 最终来生成图像。
那么衡量一个CMOS图像传感器实力的标准是什么呢?其实非常的简单粗暴,就是 尺寸越大实力越强。 因为传感器面积越大,所能容纳的像素点就越多,能被吸纳的光线也就越多。因此也流传着一句「底大一级压死人」, CMOS图像传感器尺寸越大,最终成像的效果就越好 ,尤其是在 夜间的成像能力 异常出众。但是尺寸更大的传感器,往往会增加手机的尺寸、重量和成本。
既然CMOS图像传感器是依靠更多的进光量,来取得高质量的成像效果,那么有没有 其它因素影响着手机进光量呢 。答案是有的,光圈就是一个能影响到镜头进光量的一个重要参数。它可以通过 改变镜头光圈孔的大小 ,从而来控制进入镜头的进光量。一般用 f/2.2、f/2.4 这样的数值来表示光圈大小,数字越小,光圈就越大,两者之间是反比关系。光圈还影响着一个拍摄功能,那就是景深效果, 光圈越大景深越小,背景模糊的效果就越好 。
镜头焦距决定了拍摄对象在照片中能展现多大,一般来讲 焦距越短,拍摄的视角就会越大 ,画面的内容也会更加丰富。而 焦距越长,拍摄视角就越窄 ,画面上会拍摄对象,更便于拍到一些局部的细节。
很多人日常生活中喜欢拍摄一些远景图片,但这随之也对手机的拍照功能提出了一个新的挑战。要想实现变焦,主要有三种方式可以实现。
光学变焦: 光学变焦主要通过 镜头、物体和焦点三方的位置发生变化 来实现变焦,变焦倍数越大,能拍摄的景物就越远,但由于目前手机搭载的镜头都是定焦镜头,很难实现真正意义上的光学变焦。虽然目前已经有一些厂商,通过对镜头结构进行调整实现了光学变焦,但实际上这些手机只能在 特定焦段 实现光学变焦, 本质上还是属于混合变焦 。
数码变焦: 数码变焦实际上就是利用 手机算法 将画面内的每个像素面积放大,从而达到变焦效果。相比于光学变焦,数码变焦后所获得的的图像会变得十分模糊,在 照片清晰度 方面是远不如光学变焦所呈现出的效果的。
混合变焦: 即将 光学变焦和数码变焦结合 起来的一种变焦方式。通过调用多个镜头的画面,镜头之间进行互相补充,从而实现画面的放大和缩小,最终得到的画面效果介于光学变焦和数码变焦之间。
我们在日常拍照过程中, 抖动问题 在很大程度会影响到最终的成片效果,谁都不愿意看到忙乎了半天之后得到的成片却是模糊不清的。而且在夜间或者弱光环境中,由于光线不足的缘故,手机的 对焦速度会变慢 ,如果拍摄时产生晃动会极大影响到最终成像的效果。因此拍照时的防抖技术就十分重要了,目前市面上的防抖技术主要有两种,分别是 电子防抖和光学防抖 。
电子防抖 :电子防抖更多的是依靠算法来实现防抖,主要通过对画面进行裁剪处理来达到防抖效果。采用电子防抖时,拍摄画面中只有 90%是真实画面 , 而剩下的10%画面则利用算法进行抖动补偿修复。
光学防抖 :光学防抖的原理是利用手机中的陀螺仪收集手机运动的信息,然后 通过马达驱动镜头进行对应移动来达到防抖 。但是光学防抖在镜头晃动时,会导致 画面的解析力 下降,特别是画面边缘的细节很难很好的保留。而且由于目前的光学防抖多注重于横向上的运动补偿, 对旋转方向上的抖动稍显无力 ,有时画面便会出现果冻效应。
值得一提的是vivo近几年提出了自己独家的 微云台防抖技术 ,防抖实力相对于光学防抖还要更强一筹,修正效果更好对于画面的修改也更小。
6.电池
手机的电池容量直接决定了 待机时长 ,大容量的电池可以可以保证手机拥有更长的 续航表现 。每部手机都会标明电池容量, 通常以mAh为单位衡量 ,目前安卓主流手机的电池容量都在4000mAh以上,而一些强续航的机型甚至会搭载5000mAh以上容量的电池。但由于大容量电池和 轻薄机身的设计趋势 之间有着明显冲突,因此一般手机不会搭载容量特别大的手机电池。
7.充电
尽管市面上手机的电池容量越来越大,但在高强度使用下往往也还是需要一天一充甚至是两充。加之现在的 电池技术发展遇到了瓶颈 ,要想在续航上再做提升,就得在充电功率上进行提升了。
除了万年「五福一安」的苹果和受当年爆炸门影响的三星外, 国内主流手机的充电功率都在30W以上 ,部分机型甚至提高到了60W以上。而个别机型为了追求极致充电速度,已经将充电功率提升至了120W。越来越高的充电功率也让我们的使用体验更加优秀,只需十几分钟就能充满手机,完全不需要再担心手机的续航问题。
挑选建议:挑选手机时推荐选择 4500mAh电池+40W快充 ,或更高的续航规格,正常使用下完全不需要担心续航问题。
二、非核心硬件
1.震动马达
虽然我们日常生活中经常会感知到手机的震动,不过平时人们对马达震感体验往往并不在意,毕竟马达的震感回馈也算说不上是什么 核心体验 ,不过随着手机技术的不断发展,人们对手机的要求也越来越高,震动马达也逐渐吸引了一些人的目光。目前市面上的震动马达一般分为 X轴横向线性马达、Z轴纵向线性马达、转子马达 这三种。
从震感体验上来讲X轴横向线性马达最好,Z轴纵向线性马达次之,转子马达最差。我们在选购手机时,支持线性马达最好,没有体验上也不会差太多。震动马达这几年突然火起来都起源于那句「嗡嗡嗡」,孰是孰非也无需过多纠结。
2.扬声器
手机扬声器的功能简洁明了,简单说就是手机上的 发声元件 。对于喜欢用手机 外放音乐或者视频的用户 可能较为关心扬声器方面的配置,对于喜欢外放的用户来说,双扬声器可能效果会更加令人满意,特别是对称式设计的双扬声器。不过随着如今 无线蓝牙耳机的普及 ,越来越多的人选择用耳机听歌或者看剧,如何挑选完全看 个人需求 了。
3.散热模组
手机的性能在一年年的提升, 发热量 也在不断升高。今年很多人吐槽的火龙888就是遇到了发热严重的问题,手机长时间运行特别是玩大型游戏之后,机身温度急剧升高正常握手 甚至会感到烫手 。而要解决这一问题,散热模组起着至关重要的作用。主流的散热方式有三种,即 液冷散热、石墨烯散热和VC均热板散热 。但从实际表现来看都远不如买个 散热背夹 实在。
液冷散热 :实质上就是通过一根装有特殊冷却液的热管,将发热硬件所产生的热量转移到散热端冷却,最后再流回的一个封闭循环。这种散热方式不仅使用寿命长,设置也十分灵活。
石墨烯散热 :石墨烯是一种经过提炼的特殊化学材料,由于其有着超强的导热性能,而且十分轻薄,被广泛用于手机散热当中。
VC均热板散热 :均热板是一个内壁具有微细结构的真空腔体,通常由铜制成。当热由热源传导至蒸发区时,腔体里的冷却液在低真空度的环境中受热后开始产生冷却液的气化现象,此时吸收热能并且体积迅速膨胀,气相的冷却介质迅速充满整个腔体,当气相工质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象。借由凝结的现象释放出在蒸发时累积的热,凝结后的冷却液会借由微结构的毛细管道再回到蒸发热源处,此运作将在腔体内周而复始进行。
4.听筒
听筒的实际作用就是一个 发声单元 ,负责向我们定向的传达 通话声音 ,对于我们日常的通话质量十分关键。
5.麦克风
麦克风又被称为传声器,由英语microphone(送话器)翻译而来, 麦克风是将声音信号转换为电信号的能量转换器件 。
6.防尘防水
一般手机都配备防尘、防震、防水3防功能,在 国际上有专业的防尘和防水等级划分 ,所谓的 IP68就是最高等级的防尘、防水规格 ,至于具体的等级划分,大家可以自行去进行查阅。不过在现实中也很难体会到其中的具体差距,毕竟谁又会真的把手机放在水里去试探密封性的好坏呢。
7.传感器
当下时代的手机的功能已经不仅仅局限于支持通讯,一部手机中搭载了众多传感器,而这些传感器也为手机带来了 众多便捷功能 。虽然一部手机中可能搭载有十几种不同的传感器,但作为被手机厂商最频繁提到的两个传感器分别为 NFC和外红遥控 。如果你对这两个功能比较看重,挑选手机时要额外进行观关注。
NFC功能就是 近距离无线通信功能 ,使用最多的场景就是 NFC支付 了,除此之外NFC还支持充当门禁卡等等功能,一定程度上提升了我们日常生活的便捷性。
红外遥控功能可以让我们的手机变身 遥控器 ,在部分生活场景之下还是非常实用的。
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