智能终端的未来
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作者: 本刊编辑部
智能手机和平板电脑是最具活力的IT产品门类,它们之间既有千丝万缕的联系,又有显著的差别。超节能处理器、超高分辨率显示、能够提供长时间待机能力的电池以及各式各样的技术进步是决定智能手机和平板电脑发展的关键因素,未来它们将会如何发展呢?
智能手机和平板电脑是最具活力,也是发展最为迅猛的一类IT产品。尽管众说纷纭,但大部分人认为,世界上第一台智能手机要算是爱立信的R380sc,这款产品于2000年发布,采用EPOC操作系统(Symbian操作系统的前身)。在短短四五年后,智能手机就已经为主流市场所接受,而时至今日,如果还没有使用过智能手机,那简直都不好意思和别人打招呼。智能手机这样突飞猛进的发展速度只有平板电脑能与之媲美:如果不算此前的手写型笔记本电脑,而是从微软的UMPC出现开始计算的话,平板电脑只有6岁,如果把iPad的出现当作平板电脑元年的话,那么这个风靡世界的产品出现到现在才仅仅3年,但它却早已征服了每一个用户的心。
早期的智能手机和当时的“平板电脑”有着本质的差别,程序也难以通用,而如今智能手机和平板电脑则有诸多类似之处:它们使用同样架构的处理器,运行一样的操作系统和应用程序。这主要归功于苹果,它的iPhone和iPad分别改变了智能手机和平板电脑的定义,利用iOS和数以十万计的应用软件,苹果成功地建立了自己的移动设备王朝。而其他厂商大部分团结在Android旗下,对抗强势的苹果。在软件平台之外,硬件技术的比拼也几乎已经达到了白热化的程度――这些技术包括超节能的处理器、超越视网膜分辨率的平面显示技术、高度集成化的无线芯片、高容量的电池和各式各样的传感器等等。它们的进步决定着智能手机和平板电脑的未来。与之相比,3G网络进步到4G网络这样的变化似乎只是理所应当的事情而已。
未来憧憬
潮起潮落,大浪淘沙。历经十余年发展的智能手机和崛起只有3年的平板电脑已经逐步按照操作系统形成了两大阵营――苹果旗下的 iOS和Google旗下的Android。在IT业界,硬件平台追随操作系统的情形并不多见,这也意味着,未来各大厂商争夺市场的武器中,硬件性能的地位并非被摆在首位。不过,这也符合智能手机和平板电脑平台的特征,智能手机和平板电脑更多地是一个包括软件和应用在内的整体产品,用户无法通过升级硬件来获得性能的提升,在性能足够的前提下,外观设计、材质、品牌等因素都可能被置于硬件配置之上优先考虑。
但从另一方面而言,更加丰富的应用必定会依赖于更强悍的硬件性能而生存,这也促进了智能手机和平板电脑平台硬件技术的进步,这一进步甚至超越了台式机和笔记本电脑等传统的硬件平台。比如在处理器方面,用于iPad的三代处理器Apple A4、Apple A5和Apple A5X都采用45nm工艺生产,但它们的内核尺寸分别为7.3mm×7.3mm、10.09mm×12.15mm和12.90mm×12.79mm,也就是说,在短短两年时间内,A系列处理器的芯片面积增长了3倍还多,尽管目前还没有Apple A5和Apple A5X晶体管个数的确切数字,但这一增长幅度肯定远远超越了摩尔定律。同样的事情还出现在显示技术上――仅仅1年前,iPad2还在使用1024×768分辨率的显示屏,而新iPad的分辨率竟骤增到2048×1536,要知道,在主流台式机平台上,Full HD尚未完全普及,而用到Full HD分辨率的13英寸笔记本电脑更是凤毛麟角。
未来智能手机和平板电脑的硬件规格还能够有如此高速的发展吗?近年来智能手机和平板电脑平台上出现的硬件规格的爆发式提升也许将放缓脚步――毕竟此前的发展较多得益于后发优势,而现在这一优势已经不再明显。比如在这类对续航能力要求极高的平台上,处理器的规模要受到电池供电能力的限制,而电池的容量增长速度远远慢于硬件规格的提升,因此未来超节能处理器的性能增长将会更接近摩尔定律;在超越人类视网膜的极限之后,屏幕分辨率继续提升的意义也已经不大,拥有3D效果、提高在强光下观看的舒适度、节约电能等特性也是未来的发展方向。结合无线芯片和传感器技术,智能手机和平板电脑将会产生更多的应用。同时,电池的发展也不可忽视,容量更大、可充电次数更多的电池将是智能手机和平板电脑进化的强劲保障。
处理器混战
目前用于智能手机和平板电脑的超节能处理器领域正步入战国时代,如同上世纪七八十年代的桌面处理器和九十年代末的显示芯片。不过对于SoC领域而言,情况显然更加复杂,成败不仅仅是由CPU的架构和生产工艺来决定的。
一颗SoC处理器由CPU内核、GPU内核、高清编解码模块、显示输入/输出、缓存、ISP、内存控制器和内存等部分组成,其中前两者则是重中之重。当然,SoC的设计绝非直接把各个模块组合在一起那样简单。同样是Cortex A15内核的授权,英伟达的Tegra 4需要将它与开普勒架构的CUDA模块结合,三星的Exynos 5需要与ARM自家的Mali T600系列结合,苹果的A5X和TI的OMAP5则要与PowerVR 5或6系列GPU结合……再加上其他模块,让它们和谐地工作在一起要花费大量时间、人力和物力。所以尽管取得ARM授权的厂商多如牛毛,但有能力设计顶级超节能处理器的厂商却屈指可数。而且若非万不得已,一个公司通常会保持产品的延续性,比如英特尔下一代超节能处理器Silvermont搭配PowerVR 6系列GPU的方案是最为合理的,因为Medfield同样使用了PowerVR 5系列GPU,这样在设计上不会有太大变动。同理,未来三星也不大可能抛弃Mali 6系列GPU而改投Imagination的怀抱,除非它整个图形设计团队集体跳槽。
一些有雄心的公司,特别是后来者会通过购买相关公司以及相应专利等手段来增强自己的竞争力。比如苹果公司通过收购P. A. Semi和Intrinsity两家公司获得了高性能系统总线和高性能ARM处理器的设计能力,这也是iPad最近的两代产品能够在操控性和反应速度上击败诸多看起来参数高得多的竞争对手的原因。而英伟达则通过对PortalPlayer、Transmeta和ULi公司的收购获得了相关专利技术以及专业研发团队,几乎在一夜之间就让“丹佛计划”成功跻身于高性能、超节能处理器之林,现在基带芯片开发商Icera也被它们以3.67亿美元收入囊中,这意味着未来英伟达能够提供智能手机的整套解决方案,无论是全集成还是双芯片。英特尔在3G/LTE芯片设计方面的短板也通过对英飞凌的收购而得以弥补。除了专利,高层次的人才和研发团队的流动也影响着一个公司的命运。比如高通公司图形部门(收购自ATI-AMD)的主要技术人员一年前开始纷纷离开该公司自立门户,而高通则靠挖走AMD图形部门的CTO Eric Demers来主管DirectX 11级别GPU的开发工作――这或许意味着Adreno GPU的设计将会出现较大的改动。
技术储备是否雄厚也是决定超节能处理器发展的重要因素。在乱序执行处理器和64位架构方面,英特尔比ARM有更多的经验,而到2013年,英特尔也会按照路线图将Atom进化到乱序执行微架构,此后还会进一步升级为64位,这对经验不足的ARM旗下诸厂商,包括高通在内的厂商都构成了强大的威胁。制程工艺是另一个关键因素,英特尔在这方面也处于领先水平,而大部分厂商,如英伟达、德州仪器和高通则要受限于台积电或其他代工厂的工艺进步和产能。此外,由于处理器的设计和采用工艺息息相关,因此如果一个型号起初采用Globe Foundries或三星的先生成栅极的工艺生产,那么在遇到良率或者产能问题时,也难以改到英特尔和台积电的工厂采用后生成栅极的工艺生产。这对于上市时间按周来计算、竞争激烈的智能手机市场而言,无疑是十分重要的。
超节能处理器进入战国时代
在智能手机和平板电脑领域,ARM架构处理器占据着绝对优势,不过生产ARM处理器的数家顶级厂商之间的竞争却从未停止。此外,英特尔也在一旁虎视眈眈,x86处理器现在已经做好了进军手机和平板电脑平台的准备。
新架构成竞争焦点
2010年,ARM宣布了最新的Cortex A15架构,它基于ARM v7指令集,拥有具备乱序执行能力的超标量流水线,这使它的性能大幅度超越上一代的Cortex A9架构。此外,Cortex A15架构的特性还包括40位大内存地址扩展,可以寻址1TB内存;每个内核拥有32KB指令一级缓存和32KB数据一级缓存,每个CPU簇共支持4个处理器内核,运行频率最高达到2.5GHz,并可共享最多4MB的二级缓存等等。在此前的前沿技术栏目中,CHIP曾经为读者详细介绍了这一最新架构。
除了血统纯正的Cortex A15之外,还有一些厂商也使用ARM v7指令集开发了自己的新一代超节能处理器,其中最为著名的是高通的Krait架构处理器,也就是Snapdragon S4系列处理器。它拥有11级乱序执行流水线以及Cortex A15支持的一些新特性,整体性能可超过Cortex A9大约20%~25%,但与Cortex A15相比则略有不及。
另一个较富竞争力的选手则是英特尔的Atom处理器,尽管英特尔的x86架构起初在超节能处理器领域中的发展相当艰难,但看起来它最新的Medfield处理器已经取得了初步的成功。作为英特尔的第一款SoC产品,Medfield的CPU内核部分拥有16级整数处理流水线、32KB指令缓存和24KB数据缓存,二级缓存容量则为512KB。它的性能也能够大幅度超越Cortex A9,但与Cortex A15相比则还欠缺火候。在今年2月份的前沿技术栏目中,CHIP同样为读者介绍了这款颇具竞争力的处理器。2012~2013年,它们之间的竞争将成为一个不错的看点。
图形处理内核比拼内力
在超节能处理器中集成的图形处理内核领域,竞争也越来越激烈。目前,Imagination 公司的PowerVR系列图形内核依然占据着重要地位,比如新iPad的A5X处理器就使用了PowerVR SGX543MP4(4个PowerVR SGX543)内核。该公司新鲜出炉的PowerVR 6系列图形内核将是未来两年内苹果、意法半导体-爱立信、英特尔、德州仪器等厂商最新处理器的好助手。尽管PowerVR 6系列处理器已经发布了一年多,但目前它的具体规格还不得而知,2012年年初,Imagination在CES 2012上发布了两款6系列GPU,它们分别是PowerVR G6200和G6400,前者拥有两个“计算阵列”,而后者则拥有4个。据悉这两款GPU内核能够支持OpenGL ES3.0和DirectX 10,未来的型号将会支持DirectX 11.1,通用计算方面则支持API OpenCL 1.1。预计PowerVR 6系列图形内核将会在2013年投入应用,未来型号(2014~2015年)的浮点运算能力将会达到1T Flops,这是目前高端通用计算GPU的处理能力,更10倍于PowerVR SGX543MP16。
ARM自家的Mali图形内核则已经发展到6系列。2011年年底,ARM宣布了最新的Mali T658,它拥有8个着色器内核,每个内核管线数目则由Mali 4系列的两条扩展为4条。这款GPU内核据称可以提供10倍于Mali MP400和4倍于Mali T604的计算能力,支持DirectX 11.0、OpenGL 2.0以及OpenCL 1.1。Mali T658将在2012年下半年投入应用,LG电子、三星、富士通以及NUFRONT将是它的首批用户。
英伟达和高通都拥有自己的图形内核,前者日前刚刚宣布了Tegra 4处理器的路线图,Tegra 4处理器除了拥有运行频率高达2.0GHz的Cortex A15核心外,图形内核也是一个亮点。据悉,它采用了先进的开普勒图形架构,拥有多达64个CUDA运算核心,运行频率为500MHz左右,运算能力是目前主流图形内核的3~6倍,整体性能可以达到PowerVR 6系列的水平。高通公司预计在2012年下半年推出的Adreno 320图形内核则采用了可编程设计,整体性能则是目前Adreno 225图形内核的4倍,并可能支持DirectX 11和OpenCL 1.1。
鉴于移动终端的分辨率将会大幅度提高,因此未来短时间内(2012~2013年)对图形处理内核的运算能力将会形成严峻考验,焦点则集中于2D和3D处理能力方面。从新iPad的表现来看,借助A5X处理器的大内存带宽,PowerVR 543MP4已经通过了3D能力考验,而PowerVR 6系列相信也会交出让人满意的答卷。存在变数的是高通的Adreno图形内核,由于此前主要研发人员大量离职以及AMD图形部门的CTO Eric Demers入职,Adreno的设计可能会发生较大变化。
与时间赛跑
由于超节能处理器目前的发展速度远远快于摩尔定律,因此“与时间赛跑”成为各大厂商应对残酷竞争的唯一信条。2011年年初,英伟达的Tegra 2处理器正是抓住了适宜的机会,从而在不少平板电脑和手机中得以应用。从2011年年初开始,德州仪器、三星、意法半导体-爱立信、英伟达等厂商分别宣布了基于Cortex A15架构的处理器开发计划,预计从2012年年中开始,这些处理器将会分批上市。预计在2013年之前上市的处理器包括TI OMAP 5系列、三星Exynos 5系列,而NVIDIA Tegra 4的上市则要等到2013年。高通的Snapdragon S4处理器则会在最近几个月出货。英特尔方面在整个2012年都要靠Medfield处理器撑起台面。目前已经发布的处理器包括Atom Z2460和ATOM Z2610,本年度还将发布其他数款产品,其中还包括对Windows 8特别优化的版本。
这种“残酷”的竞争看起来对英特尔和英伟达较为有利。英特尔在制程和架构方面积累了大量经验,这些红利将在今后一段时间内逐步体现出来。而英伟达则成功地整合了ARM移动架构和有高性能潜力的图形内核,凭借其在这方面的丰富经验,它能够胸有成竹地推出未来数代超节能处理器的发展规划。此外,著名的英特尔-AMD大战和ATI-英伟达大战的经验也使得它们在面对类似竞争时游刃有余。苹果、三星则看起来不用过分发愁,因为它们的处理器通常是“自产自销”,即使有所延误,也会凭借其较大的市场占有率和粉丝群体成功渡过难关。而高通和德州仪器的生存处境则可能会劣化,不过如果这个市场仍然保持目前的高速持续成长的话,大家都有机会分一杯羹。
超高分辨率显示即将普及
显示技术正在逼近人眼分辨率极限。除了苹果已经普及的视网膜分辨率外,英特尔等大厂商也是超高分辨率的支持者。2012~2013年,将是超高分辨率显示的普及之年。
视网膜显示成主流
在智能手机领域,视网膜级别的分辨率已经成为2012年高端智能手机的主流。比如三星公司即将于5月份发布的新旗舰机型Galaxy S III就采用了1280×800甚至更高的分辨率显示屏,分辨率可达317ppi,另一款几乎同时发布的机型i9300分辨率则为1280×720,但屏幕尺寸略小,分辨率高达367ppi。此外,在已经上市的智能手机中,索尼的LT26i、HTC One X、摩托罗拉XT928等也都采用了类似级别的屏幕,同样达到了视网膜分辨率。
在平板电脑领域,不出预料地,苹果2012年3月份发布的新iPad使用了2048×1536的超高分辨率屏幕,分辨率达到260ppi,在正常观看距离(约30cm),人眼已经难以区分像素点。此外,苹果还准备在MacBook和iMac等平台中引入视网膜显示技术。除了苹果之外,其他厂商也在积极策划跟进视网膜分辨率,其中反响最热烈的两家厂商是微软和英特尔这两个老搭档。前者已经宣布采用Windows 8操作系统的平板电脑能够支持超高分辨率,而后者在刚刚结束的IDF 2012上提出了更加雄心勃勃的全平台视网膜规划,比此前CHIP的预计更为大胆――智能手机平台分辨率达到1280×800自不必说;10英寸平板电脑的分辨率是2560×1440,高于新iPad。11英寸Ultrabook同样也采用了2560×1440分辨率,13英寸Ultrabook分辨率是更高一些的2800×1800,以便将分辨率维持在300ppi级别。15英寸的笔记本电脑和21英寸级别的显示器则都将采用3840×2160的Quad HD方案,分辨率为220ppi~260 ppi。不过,对于在平板电脑平台上实现超高分辨率,其他数码大厂显得并不热心,比如三星和亚马逊都表示,今年不会推出视网膜分辨率的新机型。这可能是因为iPad出色的表现和较高的市场占有率使得这些厂商知难而退,转攻性价比市场,在这一市场中,视网膜屏幕较高的成本可能会降低产品的竞争力。一些中小平板电脑生产商如华为则表示它们推出的Full HD机型性价比也很不错,在节电性、成本和效果方面较为均衡。
新技术引领潮流
在2011年12月份前沿技术栏目《超越视觉极限》一文中,CHIP曾经为广大读者介绍了超高分辨率中小尺寸面板领域采用的4种技术:传统TFT-LCD技术的面板主要由友达和奇美提供,分辨率可达250ppi左右,技术最为成熟,成本也最低,但厚度、发热等参数不尽如人意。低温多晶硅技术(LTPS)主要由日系厂商(索尼,日立,松下)和韩系的LG把持,苹果的Retina显示屏就采用了这一技术,LTPS的电子迁移率好,可以达到250ppi~350ppi分辨率,技术同样较为成熟,厚度和发热量控制均较好。铟-镓-锌氧化物半导体技术(IGZO)的代表厂商是夏普和LG,它是最有潜力的高分辨LCD技术,电子迁移率最高,分辨率同样可达250ppi~350ppi,还可以做到大尺寸。三星的AMOLED厚度最小,在强光下显示效果好,色彩饱和度高,但成本较高,大尺寸的成本更难以被主流市场接受。
目前看来,未来显示市场争夺战主要围绕后3种技术进行。日前传出鸿海入股夏普,显然是苹果的产品(甚至包括iTV)等需要更加出色的显示技术以对抗三星;而三星的AMOLED虽然广受欢迎,但它的“Pentile”像素排列方式一直被批评为“并非真正的HD技术”,LG在最近的发布会上也利用自家的True HD IPS与三星的Super AMOLED HD进行对比,以抨击对手实际分辨率较低。而据传三星在即将推出的Galaxy S III上使用了RGB矩阵式排列的Super AMOLED HD Plus屏幕,精细度超过此前的型号。在多家厂商的竞争之下,这些新技术将会变得更加成熟。
分辨率之外的较量
除了分辨率之外,各家厂商还在包括显示效果、节电特性、响应时间、3D技术等颇受关注的显示技术领域大做文章。2012年4月,夏普宣布龟山第二工厂开始量产IGZO面板,这是IGZO面板的首次量产。与传统的多晶硅面板相比,它的载流子迁移率高达后者的20~50倍,通态电流约为后者的20倍,而且还具备关断状态漏电流较低(1pA以下)的特点。在理想状态下,不包括背照光源在内的面板单体耗电量可以降至非晶硅TFT面板的1/5~1/10。此外,IGZO还可消除TFT驱动噪声的影响,使得电容式触摸屏的灵敏度得到提高。三星AMOLED的技术优势不仅是在强光下仍有不错的显示效果,同时厚度也是各类显示技术中最薄的,响应时间也很快。此外,包括三星、LG和爱国者在内的大量厂商都推出了能够进行3D显示的平板电脑和智能手机……不过,在苹果独霸平板电脑高端市场的大背景下,靠什么来吸引消费者依然是个艰难的话题。平板电脑销量的第二把交椅是亚马逊的Kindle Fire,它并没有什么出色的技术,但一百多美元的售价不过是iPad的三分之一,还有大量基于亚马逊在线商店的应用,因此吸引了不少消费者的目光。而一味的廉价――比如深圳大量的“山寨”平板电脑,甚至只卖两三百元一部,却已经走到了穷途末路。
电能或成阿喀琉斯之踵
由于智能手机和平板电脑既要强调便携性,又要满足诸多的应用,因此电能供应成为制约智能手机和平板电脑发展的重要问题。尽管近年锂离子电池技术的研究不断出现突破,但电池能量的增长却远远赶不上需求。
节能是重中之重
iPad 2的电池容量是25Wh,而新iPad的电池容量则暴涨到了42.5Wh,这并非锂电池技术取得了什么重大突破,而是苹果为了满足A5X处理器、视网膜显示屏和LTE芯片增加的用电量而采取了加大电池尺寸的措施。实际上,与智能手机和平板电脑飞速增长的用电需求相比,锂聚合物电池能量密度的增长每年仅有大约5%~7%,这导致现代智能手机仅有1天左右的使用时间,令很多用户头疼不已。
在电能不足的大背景下,“节流”成为各大厂商考虑的重要问题。节能手段一是靠升级更先进的硬件技术,比如索尼公司在中小型屏幕中引入RGB+W的像素排列方式,在每个像素模块中追加白色像素,这项技术可将屏幕耗电量减少到原来的50%(通常屏幕耗电占智能手机的60%~70%)。二是靠对操作系统、应用软件的优化,比如苹果的iOS 5.1操作系统在能源管理方面就比iOS 4更成熟,从而也更节电,360节电管理等第三方软件也广泛被Android用户采用。此外,通过制程工艺的进步和更高度的集成化,各类芯片的耗电量也可以被削减。不过,想要让这些便携设备使用时间更长,最根本的办法依然是依赖锂离子电池技术的进步。
锂电池容量进步明显
一块简单的锂离子电池由正极、负极、电解质和隔膜组成,因此锂离子电池技术又可细分为正极技术、负极技术、电解质技术和隔膜技术。在电池结构没有发生重大变化的背景下,材料技术的进步推动了过去数年间锂离子电池技术的显著进步,在Advanced Materials、Advanced Functional Materials和其他的顶级刊物上,每期几乎都有相关的文章,但其中只有极小一部分未来能够得以实用化。
目前移动产品使用的锂离子电池的主要专利技术掌握在日本厂商手中。此类锂离子电池的主要正极材料是钴酸锂,它的特点是充放电平稳、能量密度高(理论能量密度达到274mAh/g)、工作电压高、循环性能好等。负极材料则主要是石墨材料,它价廉易得,比容量也很高。从目前来看,大部分正在研发的正极材料短时间内都无法取代钴酸锂用在移动产品锂离子电池领域中的地位,而负极材料中,以锡基合金和硅基合金的实用化前景最被看好,索尼已经于2011年量产了采用锡基合金的18650电池,据称单位体积能量密度可以达到723Wh/l,这是个相当不错的成绩。松下也将在2012年生产硅基合金负极材料的18650电池。根据预测,采用锡基和硅基合金后,锂离子电池每年容量增长可望达到18%,比此前的11%快了50%以上。不过,锂聚合物电池还无法达到如此快的容量增长速度,或许在使用最新的全固态电解质后这一情况会发生改观。
值得关注的是,英特尔还在推动用于Ultrabook的锂离子电池的标准化。它暂定的标准电池尺寸为通用的16650锂离子电池或者60mm×80mm见方的锂聚合物电池,电池的厚度则在4mm左右最佳――这个厚度的锂聚合物电池单位能量密度最好,每年的容量增长率为7%左右。智能手机和平板电脑生产商或许应该借鉴英特尔的做法,推出数种统一规格的锂聚合物电池或者干脆直接套用英特尔规格,以进一步降低成本并享受技术进步的“红利”。
辅助快速充电手段
此前业界认为,电动汽车对快速充电的需求最大,而平板电脑和智能手机对快速充电的要求并不高,但目前很多厂商已经改变了这一观念。鉴于大部分智能手机处于“一天一充电”的尴尬状况,如果能够实现在短时间内将电池充到满电量的80%~90%左右,那么消费者使用起来也会更方便。解决这一问题需要从两方面入手,一方面是采用能够适应快速充电的锂离子电池设计,包括采用大孔/介孔材料修饰的正负极、改进隔膜材质和孔设计、采用适应大电流的全固态电解质等等。另一方面则是在手机中加入双电层电容器(超级电容)元件,它不但可以辅助支持手机快速充电,还在使用闪光灯等场合提供瞬间大电流以保护锂离子电池。目前,全球每个月有4千万个双电层电容器被用于智能手机和平板电脑,每台高端机型配备4个以上这样的元件。
另一项很有前途的技术是无线充电技术,它的方便之处是可以随时随处充电,不过这要在同样的技术规范内实现。在IDF 2012上,英特尔方面进行了无线充电的专题介绍,通过相应的硬件和软件架构,可以实现用笔记本电脑给智能手机无线充电等方便的功能。预计到2013年左右,一些高端智能手机中将会内置无线充电芯片。CHIP将有专文为读者介绍这一新奇的技术。
竞争激烈的领域
近年来,智能手机和平板电脑的激烈竞争使得这一领域成为科技创新的热点,超节能处理器的进步和视网膜级别的显示技术推广是两个最值得关注的发展焦点。值得一提的是,这些技术进步必须在尺寸和电池容量的限制下进行,这意味着技术进步的含金量更高。也许未来,我们讨论的是智能手机和平板电脑不能做什么,而不是它们还能做什么。
机海战术与精品文化
在智能手机领域,机海战术和精品文化分别代表着两类不同的产品经营思路。机海战术,顾名思义就是依靠每年推出多种机型抢占从高到低的市场份额,而精品文化则是每代只推出一种高端机型。
前者的代表是HTC和诺基亚,而后者的代表则是大名鼎鼎的苹果。不过目前也仅有苹果能够做到“精品”,它以9%的全球手机销量攫取了75%的利润,另有15%的利润归三星公司所有。其他公司尽管占有大约70%的市场份额,却只能瓜分10%的利润。在平板电脑领域,苹果的领先优势则更大,尽管其他公司凭借推出低价平板电脑占领了低端市场,但苹果依旧拥有大约60%的全球市场份额,最为乐观的预计是到2015年,Android平板电脑的市场份额才会超越苹果。
苹果的强势对智能手机和平板电脑所用的处理器、显示屏等技术的发展有着不小的影响。在处理器开发方面,苹果的A系列处理器尽管不是性能最佳的,但却能与iOS以及先进的显示屏技术完美配合。其他厂商则需要通过引入更高规格的处理器和更高端的显示技术以及更出色的设计和应用,才能在与苹果的比拼中占据高端机市场的一席之地。
这也意味着德州仪器、博通、三星、高通、英伟达、英特尔等厂商必须在处理器设计方面打起百倍精神;三星、LG、AUO(友达光电)等显示屏幕供应商也必须在显示技术方面取得长足的进步才能拿到苹果的大单。在中低端智能手机市场方面,由于利润率有限,所以很多最新的技术是以节约成本为主,那些最尖端的技术将不会在第一时间内得以应用。
屏幕竞争白热化
作为占据智能终端最大面积的零部件,屏幕技术上的竞争比处理器更加白热化,不过在这个领域中,拥有发言权的是日韩系厂商,他们既为苹果这样的终端产品厂商提供零部件或代工,同时又有自己的终端业务,形成了独特的竞合态势。
柔性改变形态
LG、三星等面板厂商将在2013年前后推出可弯曲的屏幕,如三星将其flexible AMOLED命名为Youm,该屏幕可折叠10万次而不留痕迹,折叠特性得以改进主要源自使用胶片替代玻璃。
随着LG和三星先后发布柔性屏幕,未来屏幕类型竞争的战火将再次被挑起。从目前的形式来看,OLED将在可见的未来中,占据竞争方面的优势,这也是为什么索尼、日立等日系厂商着急寻求合作伙伴进入这一领域的原因。
ppi竞争
自从视网膜屏幕打破了人眼的分辨率极限以来,各类型面板技术就将挑战这一极限作为目标。无论是传统的LCD改进品、LTPS(低温多晶硅)重入战团,还是前途广阔的OLED多级演化,竞争矛头已经从简单的色彩、可视角度向更高级别分辨率,以及肉眼不可分辨的极限ppi发起挑战。
不可忽视的功耗
作为手持终端的耗电大户,除了分辨率和色彩,功耗是新型面板比拼的另一重点领域。随着分辨率的提升、开口率的下降,背光亮度势必提高,传统的LCD技术面临巨大挑战。
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