延长续航时间是门学问

技术密码

平板电脑综合实力的较量

越来越多的用户在购买平板电脑时总是会多问一句:“待机时间长吗?”在关注屏幕触控体验、系统流畅程度、软硬件兼容性的同时,我们觉得平板电脑的续航能力同样是选型需要衡量的关键要素之一,要知道在旅行途中突然没电,那是一件多么悲催的事情。在缩小尺寸、减少体积的趋势下,续航能力考验的是厂商的综合设计能力,绝非一朝一夕之功。

平板电脑续航三大疑问

同一品牌、相同电池、不同版本为什么续航时间会有很大差别?

很多用户在选择平板电脑的时候只会关注一些比较肤浅的性能参数,例如屏幕尺寸、处理器主频、内存、电池容量、接口等,其实平板电脑最核心的部分是芯片方案,不同封装工艺决定了计算能力、功耗和发热控制,加上各个厂商优化方案的不同,所以会在续航时间上有直接体现。

一觉睡醒35%的电量都没了,为何待机时也会耗电?

待机不等于关机,这点要弄清楚。表面上看,屏幕的确处于休眠状态,但主控却随时待命,正常情况下待机电流应该在20mA左右,也有一些厂商在待机功耗优化方面做得不好,导致待机电流过大,所以就会出现一夜之间,电池被耗尽的情况。

为何实际续航时间和厂商标称差距很大?

这也算是行业的潜规则吧。由于暂时还没有强制标准,所以厂商在测试的时候并不是按照正常使用习惯来虚拟环境,而是在极端环境下得到的理想值。屏幕亮度会很低,处理器被降低运行频率,其间不进行任何操作,不运行任何应用,所以功耗能得到非常好的控制,续航时间往往达到最长,不具备参考价值。

电池体积太大,平板不能承受的痛

现有的技术下,电池转换效率是瓶颈,厂商尽管各出奇招,但始终没有新的解决方案替代,所以想要获得更长的续航时间,只能通过增大电池容量来实现。然而问题的焦点在于,电池容量增大,体积也随之增大,牺牲平板电脑的便携性,消费者可不答应,厂商必须面对的是空间压缩,将关键元件缩小化,从而释放更多的空间留给电池。

绝大部分厂商的做法是利用多层PCB把电路空间大幅缩减,使电路板小型化,并置于主机角落位置,腾出尽可能大的内部面积与空间容纳电池,而主机关键的网络模块、蓝牙模块、外部硬件按键、音量按钮等,仅使用极小的电路板区块,设置RF芯片(用来发送和接收无线信号的芯片),其余在电路上与主控电路的衔接部分,通过厚度相对较薄、可依机构弹性调整的软性电路板进行衔接。如何取舍和平衡,对于厂商的设计水平是高难度的挑战。像苹果iPad2的电池容量就达到了6930mAh,三星P7510的电池容量达到7000mAh,原道N90则达到8000mAh。

控制功耗,芯片方案是关键

通过增大电池容量,提升续航时间非常有限,因为平板电脑朝着持续缩小化的方向发展,要想发挥最大性能,同时获得最佳用电效能,就必须对芯片方案进行升级,以降低功耗。

苹果iPad2能火,就是因为所采用的A5处理器,将原有单核心升级至双核心,同时加大主存储器,达到加速运算并减少内存资料转移频次的目的,运算性能提升2倍,图像处理性能提升9倍,但功耗却没有增加。

时下正被热炒的四核处理器NVIDIA Tegra 3,图形处理能力是苹果A5的两倍,却拥有完美的性能功耗比曲线,关键是引入协核心概念,即在四颗核心外,加入第五颗核心,利用专门的低功耗硅工艺制造而成,实现低负载下低功耗,高负载下有效控制功耗。比如在执行后台任务时,四个主核心都会进入深度休眠状态,在需要处理简单任务时协核心被唤醒,如音频播放、邮件、IM软件、消息推送等,在这些任务处理完成后,系统又会迅速关闭协核心并令其进入低功耗状态。由于协核心采用了强调低功耗的设计理念,本身频率就不高。这也从技术上解释了Tegra 3功耗与前代Tegra 2相当甚至更低的原因。

当然,Tegra 3的优势并不会保持多久,因为厂商都清楚,要想在性能和功耗之间取得最佳平衡,就必须提升晶圆的制造工艺,这是硬功夫。下半年最引人关注的将是高通的Snapdragon(狂龙) S4系列和三星的Exynos(猎户座) 5250,前者采用高通自家由ARM架构改进而来的Krait架构和28nm制程工艺,后者则是首款发布的采用Cortex-A15架构的处理器,能在功耗相同的情况下,性能完胜四核心A9架构处理器。

06-d8-2.jpg
06-d8-3.jpg
四核Tegra3速度快,控制功耗更是出色
06-d8-4.jpg
针对入门用户设计省电模式,最大限度降低功耗
06-d8-1.jpg
苹果iPad2的内部布局,电池占据了80%的空间

别忽视细节,以省电为设计目的

挖掘任何一点可以节约的电能,都有助于提高设备的使用时间。出于这点考虑,目前大多数平板都加装了环境光感应器,可以根据环境光源的变化,在不影响使用舒适度的情况下,自动调整屏幕亮度(屏幕在100%亮度时的工作电流几乎是50%时候的一倍)。苹果则推出配件SmartCover盖,利用磁力控制LED背光关闭,达到省电效果。

在屏幕方面,IPS材质的屏幕在中高端产品中的出现也是一个信号,因为相比之前普遍采用VA软屏,使用平均功耗大约降低了10%。

编后:人们对于平板电脑性能的要求总是在不断提高,让有限的电量捉襟见肘。在电池创新速度未能跟上数码科技发展步伐的情况下,必须另辟蹊径,否则行业发展有可能进入停顿状态。平板制造商和芯片供应商的创新可以说是逼出来的,当然,这也是崛起的机会。@ Jacke

TIPS

延长平板续航时间五法:

1. WiFi以及GPS是耗电量极大,在不需要用到的情况下,最好关闭。

2. 屏幕亮度没有必要设到最高,否则很容易造成眼部疲劳。建议设置为自动,由系统根据环境光线自动调节,如果只有手动模式,设置在60%-70%之间为最佳。

3. 尽可能少装插件和美化包,因为任何华丽视觉效果的背后,都是以增加功耗为代价。

4. 使用一段时间后,就用进程管理软件自动清理一下,关闭空闲的进程。

5. 关闭所有同步功能。