智能機電池對策

致力于部件的節能

手機廠(chǎng)商一直致力于在不讓用戶(hù)察覺(jué)到的前期下，減少各個(gè)部件的耗電量。NEC卡西歐移動(dòng)通信公司商品開(kāi)發(fā)本部第一硬件設計部高級專(zhuān)家并木秀夫表示，在應用處理領(lǐng)域，“我們一直致力于如何才能更好地利用處理器和存儲器的節電機構”。包括根據處理負荷改變CPU內核的電源電壓和工作頻率的機構，以及根據不同范圍停止向存儲器供電的機構等。各大公司都在絞盡腦汁地對這些機構進(jìn)行調整，以便明確何種狀態(tài)下應該如何進(jìn)行使用。

顯示屏中引進(jìn)了可動(dòng)態(tài)下調背照燈亮度的技術(shù)。比如，夏普可以對影像信號進(jìn)行分析，掌握畫(huà)面的亮度和對比度趨勢，從而調整各個(gè)像素的亮度成分，同時(shí)降低背照燈的亮度?？梢栽诓唤档鸵曈X(jué)質(zhì)量的情況下，將背照燈的亮度最大降低50％。

對性能的要求沒(méi)有止境

此前一直致力于低功耗化的手機廠(chǎng)商和部件廠(chǎng)商，今后必須具備更為出色的低功耗化技術(shù)。原因就是開(kāi)篇提到的，因為手機性能的提高幅度很可能會(huì )大于電池容量的增幅。

智能手機中使用的鋰離子充電電池的單位體積能量密度，在10年后的2022年估計也僅會(huì )提高到現有的1.3倍左右。而對性能的提高要求則永無(wú)止境。在新一代智能手機中，估計應用處理將增加CPU和GPU內核的數量、提高工作頻率，顯示方面將支持顯示屏的大屏幕化和高精細化，通信方面將支持LTE（Long Term Evolution）等新型無(wú)線(xiàn)通信方式

是放棄提高性能？還是忍受配備又大又重電池的厚重手機？如果僅僅依靠此前開(kāi)發(fā)的低功耗化技術(shù)，那么遲早有一天會(huì )不得不面臨這個(gè)選擇。實(shí)際上手機業(yè)界已經(jīng)得出了一個(gè)測量結果：支持LTE的智能手機在LTE通信時(shí)的電池耐久性低于3G通信時(shí)（圖5）。

圖5：利用LTE后電池耐久性惡化

圖中是美國2011年下半年以后上市的主要4G（LTE或移動(dòng)WiMAX）機型以及“iPhone 4S”，在瀏覽Web時(shí)的連續使用時(shí)間。摘自美國在線(xiàn)媒體“AnandTech”（http://www.anandtech.com/）實(shí)施的基準測試所獲得的數據。

細小浪費都不放過(guò)

手機廠(chǎng)商和部件廠(chǎng)商開(kāi)始意識到電池耐久性會(huì )在將來(lái)成為一個(gè)大問(wèn)題，從企業(yè)采取的各項措施中可以看出的趨勢是，業(yè)界正在從各個(gè)角度徹底削減電力的浪費。這種削減電力的出發(fā)點(diǎn)本身并不是什么新穎的東西。不過(guò)，與此前截然不同的是細微之處也不放過(guò)。

比如，將某個(gè)部件引進(jìn)的低功耗化技術(shù)擴展至智能手機內的其他部件，或者將控制電力的部件和時(shí)間單位進(jìn)行更為細致地劃分。單看每項低功耗化技術(shù)的節電成效也許較小，但一項一項地積累起來(lái)，就能大幅削減功耗。

智能手機具有用戶(hù)購買(mǎi)后可以追加應用軟件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)應用）的特點(diǎn)，因此今后讓?xiě)瞄_(kāi)發(fā)人員注重耗電量將變得很重要。九州大學(xué)系統LSI研究中心副教授久住憲嗣表示，“對應用進(jìn)行實(shí)際分析后，發(fā)現了多個(gè)部分的特定處理會(huì )徒勞消耗電力。如果應用開(kāi)發(fā)人員能夠仔細掌握自己所開(kāi)發(fā)應用的耗電量及其詳細情況，就可以間接地為智能手機的低功耗化做出貢獻”注3）。

注3）九州大學(xué)系統LSI研究中心開(kāi)發(fā)出了制作智能手機耗電模型的方法。采用該模型可以根據應用的CPU使用時(shí)間、無(wú)線(xiàn)通信量、存儲量和傳輸量等信息，推測應用在智能手機上運行時(shí)的耗電量。

低功耗化成為廠(chǎng)商形成差異化的因素

挑戰并徹底實(shí)現低耗電量，有助于強化手機廠(chǎng)商和部件廠(chǎng)商的競爭力。對于追求低耗電量極限的部件廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，徹底降低功耗后不僅在智能手機市場(chǎng)上的業(yè)務(wù)量會(huì )越來(lái)越多，而且還能夠以此為契機涉足要求低功耗化的其他應用領(lǐng)域。

在手機廠(chǎng)商方面，僅組裝標準部件的廠(chǎng)商與專(zhuān)注于部件易用性的廠(chǎng)商之間的差距，在電池耐久性這個(gè)指標上將表現得越來(lái)越明顯。原因是僅憑充電電池容量和部件性能參數難以檢測的要素會(huì )產(chǎn)生很大的影響。夏普的河內表示，“在如何利用充分部件的調整部分，整體的耗電量將會(huì )發(fā)生很大變化。能否在不犧牲性能和外觀(guān)設計的前提下，找到電池容量和耗電量的最佳平衡點(diǎn)，這會(huì )是手機廠(chǎng)商之間實(shí)現差異化的一個(gè)重要因素”。