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mini进化的动能分析
  • 2013-6-30 21:03:25
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:薛昱
  • 作者:
【电脑报在线】正如美女的瘦身,不仅要有坚强的决心,更需要坚持节食,适量运动,有时候甚至还得依赖左旋肉碱等药物的帮助。而科技产品的mini化,同样需要技术的不断进步,设计师的灵感和创意,以及各个部件间的协同优化,才能持续地进化,一步步地逼近mini的极限。

    正如美女的瘦身,不仅要有坚强的决心,更需要坚持节食,适量运动,有时候甚至还得依赖左旋肉碱等药物的帮助。而科技产品的mini化,同样需要技术的不断进步,设计师的灵感和创意,以及各个部件间的协同优化,才能持续地进化,一步步地逼近mini的极限。


动能一、处理器的进化

    进化原理:作为IT产品的核心,处理器芯片技术的进化--集成度的提升,工艺进程的进化和芯片新技术的应用,不但在提升芯片性能的同时,也让耗电量与发热量大幅度降低。要知道,芯片技术的进化,不仅可以让设备的电路变得简单,电路板所占用体积大大减小,而对整机散热,电池容量的要求也大大降低,这样,芯片的进步引起连锁反应,让设备的诸多部件都可以缩小体积。

图:历代苹果A5处理器封装面积的变化

    处理器进化对体积的益处,在iPAD2所使用的A5处理器制程由45nm提升到32nm时,就表现得十分明显,仅仅是制程的提升,就让整机的电池续费时间提升了30%。也正是这样的进化,让32nm的A5处理器直接催生出iPAD mini,让平板的主流尺寸由于10英寸延伸到7.85英寸。可以那么说,如果没有制程的升级,芯片的进化,移动数码就不会出现进土这样四核处理器井喷,频率快速增长的情况。

    而在PC领域,正是处理器芯片的进化,才让超极本成为可能。经过SNB平台时的萌芽,IVB平台时的发展,在Haswell平台到来时,超极本已经非常成熟。如VAIO PRO 11其不带触控的版本重量甚至只有770g。这样的瘦身,自然与其使用的i5 4200U仅有的15W TDP有很大的关系,让超极本又一次挑战了mini的极限。

VAIO PRO 11内部可以看出它的散热系统较之以往的超极本已经简化了不少--即没有采用双风扇,也没有采用巨大的风扇和复杂的散热鳍片。而处理器在中低负载下的优化更是出色--内置容量仅有31WH的小容量电池,就让VAIO PRO 11拥有了11小时的续航时间

 

动能二、整合和集成

    进化原理:在电脑内部,北桥早已被CPU吞噬,而核芯显卡的强大,已经威胁到中低端独立显卡的生存,在Haswell到来时,VR电压调整模块也已经并入处理器中,在低电压处理器内部,甚至还整合了南桥芯片。同样的趋势,也出现在手机和平板上,整合基带处理芯片,正是高通处理器的一大优势,而NVIDA也不让高通独美,在收购基带处理芯片厂家Icera,在tegta 4上也内置了基带处理芯片。高度的集成,让科技产品更容易mini化。

图:Haswell在低电压处理器上还封装有南桥

    实际上,整合与集成不仅出现在处理器上,液晶屏也正在进行这一mini化进程。对于这个重要的人机交互接口,触控功能的加入,让液晶屏结构变得复杂,传统的显示、触控、玻璃保护膜的三层结构,让触控屏变得异常的厚重。

    如今,触控屏的整合有三种方式,iPhone 5使用的in-cell技术,将触控层做在液晶像素中,而三星更多地采用on-cell,即将触控层板放置在滤光片与偏光板中。而小米2和不少笔记本则使用的是OGS,即将触控层做在保护玻璃后部。这三种方法虽然实现方式各有差异,但都实现了液晶触控一体化,消减了触控层的一层玻璃。让触控对轻薄的影响大大降低。

图说:In-cell On-cell和OGS不同方式将触控层融合进液晶屏内。


>>笔记本屏幕的集成化

   图:视网膜版macbook pro所使用的一体封装屏

    一体化封装技术对于笔记本屏幕的轻薄化也大有好处,一体化封装简单来说,就是直接使用笔记本的A面作为液晶屏的封装材料,将液晶屏所需要的背光带、光学膜和屏幕直接安装在A壳内部,这样,A壳就成为屏幕的封装材料,如此合二为一,节省了屏幕原有的封装材料,减少了屏幕与A壳的间隙,这对于降低屏幕的厚度与重量大有好处,同时,一体化封装还能极大地降低屏幕的边框,让整机的外形明显变小。看着屏幕薄如纸的视网膜版macbook pro,戴尔xps 13 14,甚至是国产的清华同方K41H,都可以直观感受到其对笔记本mini化的贡献。

 

动能三、新材料的采用

    进化原理:得益于苹果产品的流行,铝合金几乎成为IT高端产品的标准材料,以至于三星Galaxy S4、诺基亚Lumia 920等手机,因未使用铝合金外壳而被不少人鄙视。的确,铝合金有不错的质感,也利于在使用较薄的外壳时获得更好的强度。但是铝合金的比重较大,这并不利于重量的降低,存在薄而不轻的尴尬。在这种情况下,尝试寻找高强度、低比重,更薄更轻却更硬的材料就成为mini进化的动力。

   

图:lumia 940概念机使用的碳纤维外壳

    实际上,在诺基亚N9和lumia 800上,已经尝试使用了碳纤维增强塑料,而lumia 940概念机更是全身覆盖着编织碳纤维。摩托罗拉的AtrixHD更是使用了制造防弹衣的凯夫拉材料。但手机自身重量较轻,再加上碳纤维、凯夫拉材料在复杂机身时成型困难,因此,使用新材质更多的只是一种探索。

    而在超极本上,其更大的机身,以及对轻薄的要求,让其对新材质的应用需求更加迫切,甚至可以说,超极本轻薄的每一项纪录背后,都有新外壳材质的功能。如宏碁S7-391系列,能够达到11.9mm和1.3Kg极致轻薄的一大原因就是顶盖使用了康宁玻璃,仅0.3mm就可获得足够的强度。而13英寸笔记本中最轻,重量仅为875的NEC的LaVie Z,制胜秘诀正是其外壳使用了锂合金,使用轻质的锂元素后,可以在不影响强度的情况下,大大降低合金的密度,这样整机的重量自然也就降低了。

图:而令人惊诧的770g的11英寸小本索尼VAIO Pro 11,除了Haswell低功耗的助力之外。它使用的单向碳纤维外壳也至关重要。这种碳纤维只需要铝合金重量的50%,普通碳纤维重量的80%,就可获得更好的强度,其外壳重量自然也就大大降低。

 

>>mini背后的设计传奇

不计成本的炫技之作:VAIO X505

    在为传奇的505系列做一个完美收官时,索尼最高层的指示就是“不要计较成本,只要拿出产品。”以设计一款重量在1kg以下,体现索尼特有设计风格的产品。正是因为工程师不必考虑成本问题。因此,在X505上,使用了当年的最新,甚至在现在看来,都充满科技色彩的技术,如只有硬盘大小、90%空间装满零件、采用十层设计的主板;无风扇热管,以石墨导热板将处理器热量传导到外壳进行散热的无噪音设计;将碳纤维溶注到塑料中,再镀镍制成的的高强度轻薄外壳。而锲形外观、巧克力键盘更是首次应用,这些轻薄技术的汇集,打造出835g、平均厚度15.5mm的“史前”超极本。


统一散热的奠基者:MAC mini

   MAC mini的诞生无需过度解读,也没有太多的传奇,只是乔帮主一向追求差异化,追求极致的产物。第一代MAC mini的成功,大家将其归功于Powerpc G4处理器的低发热量,但随后,第二代MAC mini改用Intel处理器,在第三代MAC mini中,甚至还使用了独立显卡,这更证明了其出色的散热设计,实际上,早期的MAC mini的处理器和显卡使用的是半被动散热,由底部吸入冷空气流入散热片,再从侧面流出,而内部的风扇主要起的是加速空气扭动速度,这样的散热设计是不是有点熟悉,对,最新发布的MAC PRO正是这一设计的升级版。


最接近成功的杀手--摩托罗拉XOOM

    在iPAD诞生之处,无数号称iPAD杀手的平板前仆后继的被iPAD杀死。而影响力最大,最接近成功的就是摩托罗拉XOOM,可以说,XOOM就是为杀死iPad而生,iPAD 12.7mm,XOOM就12.5mm,iPad无摄像头,XOOM就使用双摄像头,再加上双核处理器,mini SD读卡器、USB口等设计,XOOM似乎已具备杀手气质,其实XOOM轻薄的基因很简单,除了铝镁合金材质较之iPAD的纯铝合金有一定优势外。不像iPAD那样,醉心于四周无比轻薄的锲形设计,令过窄的边缘,无法放置部件。而是采用较为平整的后板,令内部容积明显增大。可惜iPad 2来了,8.8mm的厚度瞬间秒杀XOOM。而其轻薄的一大原因也就是放弃锲形设计,背板变得更加平整。

 
本文出自2013-07-01出版的《电脑报》2013年第25期 B.平板电脑
(网站编辑:pcw2013)


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