手機(jī)硬件的下一步的發(fā)展方向在哪？

在手機(jī)硬件快速發(fā)展的今天，智能手機(jī)用5年就走完了PC10年的升級(jí)道路，而這之后手機(jī)硬件的發(fā)展是否到頭了?將來的趨勢會(huì)使怎樣?在文中作者通過分析，對(duì)手機(jī)的處理器、內(nèi)存、GPU等主要硬件的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

手機(jī)硬件十年來一直發(fā)展緩慢，2003年前后，微軟推出了smartphone，手機(jī)開始堆硬件。

2007年，蘋果手機(jī)的出現(xiàn)大大加快了堆硬件的速度，Android的跟進(jìn)更是讓堆硬件登峰造極。

2007年的iPhone，CPU性能相當(dāng)于早期的奔騰2，屏幕連VGA都沒有達(dá)到。

2012年，四核環(huán)蛇核心已經(jīng)追近雙核的Ahtlon64和酷睿，屏幕即將達(dá)到1080P，顯卡性能也向第二代游戲機(jī)的水平挺進(jìn)。

PC走了10年的硬件升級(jí)道路，智能手機(jī)5年就走完了。手機(jī)硬件發(fā)展到頭了嗎?以后再?zèng)]有硬件差異化了嗎?

從現(xiàn)在的一些趨勢看，似乎還有差一點(diǎn)點(diǎn)，讓我們來展望一下未來手機(jī)硬件的發(fā)展方向

一、處理器

手機(jī)處理器目前的總體性能已經(jīng)過剩，四核心處理器得到軟件的支持不好，也沒有殺手級(jí)的應(yīng)用推動(dòng)四核甚至八核，16核。除了跑分軟件和超高清視頻的軟解壓，很少應(yīng)用需要四核全開。這個(gè)PC遇到的瓶頸是一樣的。

未來真正影響到體驗(yàn)速度的是單核心的性能，就是說，單個(gè)核心性能無論如何提高都是不過分。無論是主頻提升還是單位效能提升，都可以帶來更流暢的體驗(yàn)。

蘋果5自己設(shè)計(jì)了新的架構(gòu)，用1Ghz的主頻達(dá)到了A9核心1.5Ghz左右才有的理論性能，也只用了雙核沒有用四核。對(duì)A6核心的猜測很多，有人猜是像高通一樣介于A9和A15之間，但是從一般經(jīng)驗(yàn)看，A15走的高頻長流水線路線，和A6的表現(xiàn)并不吻合，A6更像是縮短流水線，或者大幅提高分支預(yù)測性能的A9改進(jìn)版。而不是A9和A15的混合體。

Intel發(fā)布了2.0ghz的手機(jī)用ATOM，不過做為后來者，兼容性和性能都被打了折扣。但是核心沒有進(jìn)步靠工藝優(yōu)勢拉高頻率也是提升單核心性能的有效手段。

從蘋果A6、高通環(huán)蛇和Intel的處理器來看，內(nèi)存接口的帶寬越來越受到重視，從體驗(yàn)看，無論是Windows還是Android、iOS，處理器達(dá)到一定水平，內(nèi)存和IO的瓶頸更明顯，它們的提升對(duì)速度和流暢的體驗(yàn)影響更大。

所以，未來優(yōu)秀的處理器，核心數(shù)增加意義不大，而單核心效能和內(nèi)存帶寬會(huì)越來越被重視，拉高主頻，改變ARM的標(biāo)準(zhǔn)核心，縮短流水線增加執(zhí)行單元，改進(jìn)分支預(yù)測算法、超出ARM標(biāo)準(zhǔn)指令集推出自己的高效能新指令集都有可能出現(xiàn)。

性能需求無止境，但是核心數(shù)到了一定程度就不會(huì)再往上堆了。

二、內(nèi)存

受到功耗和成本的限制，現(xiàn)在手機(jī)的內(nèi)存帶寬還比較低，32bit還有，64bit主流，128bit算高性能，而電腦早在10年前就是128bit了。手機(jī)還是DDR2為主流，電腦顯卡早就用上GDDR5了，而手機(jī)的顯卡集成在SOC里面，同樣需要系統(tǒng)內(nèi)存，內(nèi)存性能往往成為GPU型性能的瓶頸，為什么手機(jī)不能用快一點(diǎn)的內(nèi)存。

所以，未來手機(jī)的內(nèi)存會(huì)向今天的電腦和顯卡發(fā)展，更多通道、更快頻率、更先進(jìn)的規(guī)格會(huì)成為發(fā)展方向，受到功耗的顯示，頻率會(huì)有限制。

三、GPU

手機(jī)的GPU發(fā)展和電腦很類似，幾代產(chǎn)品之后，就進(jìn)入了堆執(zhí)行單元的競賽，誰塞的多誰頻率高，誰性能強(qiáng)大。標(biāo)準(zhǔn)有公開的。只是受制于功耗不能堆太多頻率提太高。其實(shí)，游戲性、畫面品質(zhì)很大程度依賴于編程。用資源很多的3d游戲未必是好玩的游戲。而手機(jī)的屏幕和外形限制注定它只是便攜游戲機(jī)，而不是桌面游戲主機(jī)。

所以GPU會(huì)跟著摩爾定律發(fā)展，不會(huì)有什么突破性的東西。

四、屏幕

受到人類手掌大小，和手機(jī)使用環(huán)境的限制，5寸左右的1080P屏幕基本到頭了。尺寸和分辨率再提升意義不大。電腦發(fā)展到22寸、24寸以后，30寸沒有成為主流，桌面大小限制死了。手機(jī)也一樣。手機(jī)的限制是手掌大小。

但是效果上手機(jī)屏幕還有很大發(fā)展余地，LCD屏幕，目前主流色域還是72%的NTSC，100%的產(chǎn)品還沒有普及。對(duì)比度還是1000：1左右的水平，比OLED理論上可以無限大也有很大差異，還有一個(gè)發(fā)展點(diǎn)是降低功耗，4.5寸的屏幕，在亮度最高的情況下，耗電遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于四核處理器，成為限制手機(jī)續(xù)航的主要敵人?，F(xiàn)在要推出的RGBW排列屏幕其實(shí)就是為了功耗的努力。

OLED屏幕效果理論上遠(yuǎn)好于LCD，但是技術(shù)還不成熟，最強(qiáng)的三星一樣受制于不同顏色OLED材料的發(fā)光效率和壽命，產(chǎn)品偏色而不敢調(diào)節(jié)。因?yàn)楣に嚇O限，做不到LCD的高PPI，雖然三星在NoteII做了很多努力改進(jìn)這個(gè)問題，效果如何還要時(shí)間驗(yàn)證。此外，OLED在顯示淺色畫面時(shí)，功耗比LCD還高，對(duì)手機(jī)續(xù)航也是大問題。

所以，以后LCD的發(fā)展方向是提升色域、對(duì)比度、降低功耗，OLED的發(fā)展方向是提高PPI，壽命、提高OLED材料的發(fā)光效率，降低功耗。

五、攝像頭

手機(jī)攝像頭受到體積制約，800萬的1/3.2規(guī)格維持很長時(shí)間了，單個(gè)像素1.4um也很難突破，因?yàn)樽非蟾呦袼?，面積不變只會(huì)讓畫質(zhì)更爛。其實(shí)這個(gè)1.4um能有不錯(cuò)的畫質(zhì)也是BSI技術(shù)的功勞。

從基礎(chǔ)技術(shù)看，索尼推出了層疊式CMOS，可以進(jìn)一步加大同樣面積感光元件的效率，也許成熟后，1.1um也會(huì)有不錯(cuò)的畫質(zhì)。

其實(shí)從日常拍攝、記錄生活的實(shí)用角度來說，800萬像素1/3.2寸BSI在鏡頭品質(zhì)合格的情況下夠用了。但是對(duì)于追求畫質(zhì)的小眾發(fā)燒用戶而言，還有更高的要求。

諾基亞在拍攝方面做了很多嘗試，808嘗試了大感光元件，并且由卡爾蔡司實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出了能裝進(jìn)手機(jī)的配套鏡頭。在920上嘗試了光學(xué)防抖，對(duì)高感也做了嘗試，試圖在低光下求的更好的效果。

但是受制于諾基亞自身的產(chǎn)業(yè)鏈，它沒有索尼的新技術(shù)BSI CMOS。PUERVIEW是個(gè)很好的技術(shù)，但是諾基亞沒有能力把它用到視頻上，其實(shí)對(duì)于照片來說，Pureview的活后期電腦也能做。而視頻才是PUERVIEW技術(shù)的用武之地。

現(xiàn)在手機(jī)也好，相機(jī)也好，拍攝視頻只能用到CMOS上一點(diǎn)點(diǎn)面積，1080p只有200萬像素，總面積只有單位像素面積乘以像素?cái)?shù)那么大，再大的底也無用武之地。如果能用上Pureview 技術(shù)，把CMOS面積用足，808只有1/1.2寸大小的CMOS，足以超越5DmarkII，因?yàn)?DmarkII 只用了1/10的面積拍攝視頻。

可能的話，未來理想的手機(jī)攝像頭是1寸的索尼層疊式CMOS，加上諾基亞808鏡頭的改進(jìn)版，加上920的光學(xué)防抖技術(shù)，視頻用Pureview技術(shù)提高CMOS的利用率。

而大眾產(chǎn)品會(huì)停留在1/3.2，像素會(huì)有提升，但是進(jìn)步不會(huì)那么快了。

六、閃存

閃存其實(shí)可說的不多，速度更快、容量更大，人類對(duì)儲(chǔ)存的需求永無止境。軟件會(huì)越來越大，音樂會(huì)有24bit、192K的wav原生，視頻過了1080P，還有2160P?？傊聳|西、高品質(zhì)的東西都是空間殺手。只有供給就會(huì)有人用。

七、觸摸屏

觸摸屏一體化是趨勢，無論是oncell還是incell，以后顯示屏幕、保護(hù)玻璃、觸摸屏只用一塊玻璃也是正常的，新的感應(yīng)技術(shù)其實(shí)早就有了，沒有量產(chǎn)而已。體驗(yàn)越來越好是必然的。

八、無線連接

4G已經(jīng)到了瓶頸，3g+以后就沒有殺手級(jí)應(yīng)用需要那么大的帶寬了。4g以后再加帶寬的意義在哪還需要技術(shù)發(fā)展來解答。其實(shí)蘋果iPhone出現(xiàn)之前，3G的高帶寬都沒有用武之地，wap網(wǎng)頁，edge足夠了。

藍(lán)牙會(huì)傾向于低功耗，數(shù)據(jù)傳輸功能會(huì)逐漸被wifi直連取代、NFC隨著產(chǎn)業(yè)鏈的完善會(huì)得到發(fā)展成為標(biāo)配。

九、3D技術(shù)

裸眼3D嚴(yán)重影響屏幕的PPi，但是400多PPi的屏幕普及后將不是問題，攝像頭到了瓶頸后，雙攝像頭3D拍攝可以成為一個(gè)賣點(diǎn)。3D視頻的效果還是很明顯的。但是這個(gè)是小眾的玩具，不會(huì)出現(xiàn)在所有機(jī)型上。

十、電池技術(shù)

革命性的電池技術(shù)，喊了10多年，只見論文不見產(chǎn)品。能看到產(chǎn)品的就是安全性好一點(diǎn)的鋰聚合物電池，提高電池電壓是加大電量的一個(gè)辦法，LG做了嘗試。不過隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)步和電池屏幕的加大、工藝的發(fā)展，手機(jī)已經(jīng)可以給電池留出更大的空間。小米2有3000mzh的厚電、OPPO t29做到了3150mah可更換、razr maxx做到了3300mah，innos D9做到了4160mah可更換，傳說還有廠商要做4800mah的手機(jī)。

其實(shí)，盡管智能手機(jī)的耗電在加大，但是那是高強(qiáng)度應(yīng)用的時(shí)候，待機(jī)功耗并沒有增加很大，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來的電容容量進(jìn)步事實(shí)上提升了輕度用戶的續(xù)航時(shí)間。razr maxx事實(shí)遠(yuǎn)比當(dāng)年的諾基亞的7710耐用，盡管7710更大更厚重。