智能機(jī)電池對策

致力于部件的節(jié)能

手機(jī)廠商一直致力于在不讓用戶察覺到的前期下，減少各個部件的耗電量。NEC卡西歐移動通信公司商品開發(fā)本部第一硬件設(shè)計部高級專家并木秀夫表示，在應(yīng)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(jié)電機(jī)構(gòu)”。包括根據(jù)處理負(fù)荷改變CPU內(nèi)核的電源電壓和工作頻率的機(jī)構(gòu)，以及根據(jù)不同范圍停止向存儲器供電的機(jī)構(gòu)等。各大公司都在絞盡腦汁地對這些機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以便明確何種狀態(tài)下應(yīng)該如何進(jìn)行使用。

顯示屏中引進(jìn)了可動態(tài)下調(diào)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，掌握畫面的亮度和對比度趨勢，從而調(diào)整各個像素的亮度成分，同時降低背照燈的亮度?？梢栽诓唤档鸵曈X質(zhì)量的情況下，將背照燈的亮度最大降低50％。

對性能的要求沒有止境

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

智能手機(jī)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年估計也僅會提高到現(xiàn)有的1.3倍左右。而對性能的提高要求則永無止境。在新一代智能手機(jī)中，估計應(yīng)用處理將增加CPU和GPU內(nèi)核的數(shù)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(xì)化，通信方面將支持LTE（Long Term Evolution）等新型無線通信方式

是放棄提高性能？還是忍受配備又大又重電池的厚重手機(jī)？如果僅僅依靠此前開發(fā)的低功耗化技術(shù)，那么遲早有一天會不得不面臨這個選擇。實際上手機(jī)業(yè)界已經(jīng)得出了一個測量結(jié)果：支持LTE的智能手機(jī)在LTE通信時的電池耐久性低于3G通信時（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WiMAX）機(jī)型以及“iPhone 4S”，在瀏覽Web時的連續(xù)使用時間。摘自美國在線媒體“AnandTech”（http://www.anandtech.com/）實施的基準(zhǔn)測試所獲得的數(shù)據(jù)。

細(xì)小浪費(fèi)都不放過

手機(jī)廠商和部件廠商開始意識到電池耐久性會在將來成為一個大問題，從企業(yè)采取的各項措施中可以看出的趨勢是，業(yè)界正在從各個角度徹底削減電力的浪費(fèi)。這種削減電力的出發(fā)點本身并不是什么新穎的東西。不過，與此前截然不同的是細(xì)微之處也不放過。

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

智能手機(jī)具有用戶購買后可以追加應(yīng)用軟件（以下簡稱應(yīng)用）的特點，因此今后讓應(yīng)用開發(fā)人員注重耗電量將變得很重要。九州大學(xué)系統(tǒng)LSI研究中心副教授久住憲嗣表示，“對應(yīng)用進(jìn)行實際分析后，發(fā)現(xiàn)了多個部分的特定處理會徒勞消耗電力。如果應(yīng)用開發(fā)人員能夠仔細(xì)掌握自己所開發(fā)應(yīng)用的耗電量及其詳細(xì)情況，就可以間接地為智能手機(jī)的低功耗化做出貢獻(xiàn)”注3）。

注3）九州大學(xué)系統(tǒng)LSI研究中心開發(fā)出了制作智能手機(jī)耗電模型的方法。采用該模型可以根據(jù)應(yīng)用的CPU使用時間、無線通信量、存儲量和傳輸量等信息，推測應(yīng)用在智能手機(jī)上運(yùn)行時的耗電量。

低功耗化成為廠商形成差異化的因素

挑戰(zhàn)并徹底實現(xiàn)低耗電量，有助于強(qiáng)化手機(jī)廠商和部件廠商的競爭力。對于追求低耗電量極限的部件廠商來說，徹底降低功耗后不僅在智能手機(jī)市場上的業(yè)務(wù)量會越來越多，而且還能夠以此為契機(jī)涉足要求低功耗化的其他應(yīng)用領(lǐng)域。

在手機(jī)廠商方面，僅組裝標(biāo)準(zhǔn)部件的廠商與專注于部件易用性的廠商之間的差距，在電池耐久性這個指標(biāo)上將表現(xiàn)得越來越明顯。原因是僅憑充電電池容量和部件性能參數(shù)難以檢測的要素會產(chǎn)生很大的影響。夏普的河內(nèi)表示，“在如何利用充分部件的調(diào)整部分，整體的耗電量將會發(fā)生很大變化。能否在不犧牲性能和外觀設(shè)計的前提下，找到電池容量和耗電量的最佳平衡點，這會是手機(jī)廠商之間實現(xiàn)差異化的一個重要因素”。