手机功耗技术领域

手机功耗技术领域

器件

器件-电池

提升电池能量密度

• 提升正极电压、升级负极材料
• 正极电压方面，目前行业还是以4.5V体系为主；4.53V体系预计24-25年落地；
• 负极材料方面，石墨体系每年2%能量密度提升迭代；
  掺硅方案目前行业比较成熟的是石墨+5%掺硅，提升能量密度4%左右

电池健康度

1600次循环后容量>=80%

快充技术

低压关机方案

• 3.4V -> 3.2V -> 3.0V -> 2.8V不断演进

器件-显示

供应商

行业主流三星、华星光电、京东方

屏幕发光材料

一般发光效率每年升级5-10%

最大亮度设计与护眼PWM调光技术

亮度和频率越高，功耗挑战越大

显示背光功耗技术

行业目前有 Pol-less、mirco lens、Tandem等省电技术

Pol-less

将原偏光片更换为Color Filter，提升屏幕发光效率；目前此技术主要落地在折叠屏项目上；

• 优势：提升发光效率，降低功耗；减少屏幕厚度；
• 劣势：成本高，良率差；

mirco lens

通过在Oled屏幕表面增加折射层,收集Oled大角度散射光,从而提升发光效率；

• 优势：提升发光效率，降低功耗；
• 劣势：可视角度变小；成本高；

Tandem

可以类比为多节干电池串联使用，从而提升显示效果和能效；

• 优势：提升显示效果和能效；
• 劣势：Tandem技术对低亮度下显示效果影响大，并且成本较高；

显示驱动

显示驱动IC每代会有工艺升级

28nm -> 22nm -> 14nm …；目前行业成熟的是22nm；

显示分辨率

刷新率

LTPS -> LTPO -> 精细化LTPO，刷新率的调教不断精细化，可触发的帧率档位不断增加，实现流畅度和功耗的兼顾。

触控

理论上触控采样率越高，功耗越大

指纹

超声波指纹是行业的发展趋势：
-优势：更快的解锁速度；强光、湿手、低温等复杂的场景解锁率高；支持3D防伪技术；
-劣势：成本高、外围电路复杂，功耗大；

器件-CPU

平台

• MTK、高通和展讯

芯片工艺

5nm -> 4nm -> 3nm …，可以做到更低的芯片驱动电压和电流从而节省功耗

CPU各个核的能效管理

AI

随着AI在行业中的发展，对AP的AI处理能力要求越来越高，随之而来的就是功耗压力越来越大；当手机在执行AI任务，如图像识别、语音处理、自然语言理解等功能时，会消耗更多的电量

器件-音频

音频省电算法方面主要是做到性能于功耗的平衡：不损失用户体验的前提下降低功耗；例如心理声学相关算法（CS SPO算法）；

SmartPA

行业发展趋势为集成DSP的SmartPA，可以在SmartPA DSP侧处理音频相关算法（音效、保护等），在一定程度上将SOC的资源释放，节省功耗；

BOX

终端产品音频BOX受限于结构设计，无法做到尺寸和腔体的无限扩展，因此在有限的空间内达到更高的响度以及低频效果就会对功耗带来挑战；

器件-相机

终端相机发展行业趋势如下：

1. AON相机需求越来越大；因此对AON相机的算法以及工作模式是功耗需要重点考察的；
   Motion-based：检测到画面变动才唤醒LPI处理，相比于Time-based模式功耗更低；
2. 后置主摄像素不断提升，OIS AF马达已是主摄标配，功耗变大；
3. AI、夜景、人像处理等算法越来越复杂，功耗越来越高；
   相机功耗优化方案：
4. 芯片工艺升级：40nm->22nm，降低Sensor功耗
5. 出图尺寸压缩处理：行业成熟的技术，不进行Full Size输出，进行22 / 33 binningmode合并周围像素点出图，降低sensor功耗；
6. 马达技术升级 VCM & MEMS马达；
   VCM马达：额定的电流达到额定行程，功耗与镜头重量以及实际行程有关，可根据实际使用评估镜头默认置底还是置中，缩短工作行程，节省功耗；
   MEMS马达：可以做到小尺寸、快对焦；理论上驱动电流更小，功耗更低，行业趋势，未量产落地；