Conocimiento de hardware inteligente: teléfonos inteligentes
Un teléfono móvil puede considerarse como un ordenador muy compacto, que se puede dividir en cuatro partes: procesador, memoria, dispositivos de entrada/salida (pantalla, USB, auriculares, cámara, etc.) y canales IO. . Estas cuatro partes se subdividen en partes más pequeñas y se comunican con la estación base a través de protocolos 5G/4G/3G/2G para transmisión de voz y datos.
Actualmente, la arquitectura ARM es el actor dominante en el mercado de procesadores de teléfonos móviles y representa el 90% del mercado de procesadores de teléfonos móviles. Todo el mundo dice que el número de núcleos es el número de núcleos del procesador, y el procesador es el cerebro del teléfono móvil. El rendimiento de los procesadores de los teléfonos inteligentes es cada vez más potente y las funciones integradas son cada vez más potentes. Tomemos como ejemplo el Kirin 9000. Este procesador consta principalmente de cuatro partes: CPU, GPU, NPU y banda base 5G.
La parte de la CPU Kirin 9000 se compone principalmente de un núcleo grande A77 con una frecuencia principal de 3,13 GHz, tres núcleos medios A77 con una frecuencia principal de 2,54 GHz y cuatro núcleos pequeños A55 con una frecuencia principal de 2,04 GHz.
¿Cuál es el papel de la CPU? El rendimiento de la CPU está determinado principalmente por la arquitectura, la frecuencia, la cantidad de núcleos y el proceso de fabricación. Kirin 9000 tiene cuatro núcleos, una frecuencia de grupo de 2,13 GHz, una arquitectura de brazo y un proceso de fabricación de 5 nanómetros. Actualmente es el producto de mejor rendimiento en el mercado de CPU.
¿Para qué se utiliza la GPU? También se le llama núcleo de pantalla y procesador visual. El rendimiento de la GPU determina la capacidad del teléfono móvil para manejar la complejidad de la imagen y proporciona a los consumidores una experiencia visual directa. La GPU Kirin 9000 utiliza el Mali-G78 de 24 núcleos, que es una cantidad bastante potente de 24 núcleos.
NPU es una existencia más poderosa. Determina el coeficiente intelectual de los teléfonos móviles y puede hacer que los teléfonos inteligentes sean más inteligentes. La NPU, también llamada procesador de red neuronal, puede afectar directamente la potencia de las capacidades de IA de los teléfonos móviles. Aprende a través del aprendizaje automático de IA, sensores externos, cámaras y otros dispositivos. El rendimiento principal también está determinado principalmente por la cantidad de núcleos. Kirin 9000 utiliza una NPU dual de núcleo grande y micronúcleo.
En términos de chips de procesamiento de banda base 5G, Huawei integra los chips de procesamiento de banda base directamente en el procesador. Esto también muestra las sólidas capacidades de investigación y desarrollo de chips de Huawei. Actualmente, el procesador más potente de Qualcomm, el procesador Snapdragon 888. Se utiliza el método de utilizar un chip de procesamiento de banda base externo. Sin embargo, es una lástima que, debido a las sanciones de Estados Unidos, algunos fabricantes nacionales de chips frontales de radiofrecuencia no puedan independizarse y los procesadores 5G se hayan reducido al uso de 4G. La función principal de la banda base es la comunicación, la cual se encarga de intercambiar datos con la estación base de la red de comunicaciones móviles y modular, demodular, codificar y decodificar señales de enlace ascendente y descendente.
La memoria se compone principalmente de RAM y ROM. La RAM es la memoria de ejecución, y la ROM es lo que a menudo llamamos espacio de almacenamiento del teléfono móvil.
El tamaño de la RAM determina la fluidez del teléfono. Cuanto mayor sea la RAM, más fluido será el teléfono. Actualmente, la mayoría de los nuevos modelos emblemáticos utilizan el LPDDR5 convencional, con una memoria de hasta 12 GB y un funcionamiento muy rápido. En la actualidad, el mercado de memorias en funcionamiento está básicamente monopolizado por tres empresas: Samsung, Micron y Hynix. Los fabricantes nacionales todavía se centran en LPDDR4, pero también están aumentando sus esfuerzos de investigación y desarrollo en LPDDR5, con la esperanza de lograr una investigación y un desarrollo independientes lo antes posible. posible.
La ROM también se conoce comúnmente como memoria de teléfono móvil y se utiliza principalmente para almacenar software de teléfono móvil, datos de imágenes, etc. Se divide principalmente en almacenamiento EMMC y almacenamiento UFC. El rendimiento del almacenamiento UFC es mejor que el de EMMC. Ahora la mayoría de los teléfonos móviles utilizan almacenamiento UFC. Con el desarrollo de la tecnología de almacenamiento y la aparición de almacenamiento de mayor capacidad, muchos teléfonos móviles han cancelado las tarjetas de memoria externas.
La memoria insuficiente que encontramos en nuestro uso diario de los teléfonos móviles generalmente se refiere a una capacidad de almacenamiento insuficiente. Las soluciones a esta situación generalmente se dividen en dos tipos: 1. Hacer una copia de seguridad de los datos y reducir los datos de la memoria. 2. Reemplazar el chip de memoria con uno de mayor capacidad en este caso no deben hacerlo, porque involucra datos. Migración de software como memoria uboot.
Los dispositivos de entrada y salida incluyen principalmente pantallas, USB y cámaras.
Las pantallas ahora son principalmente pantallas OLED y pantallas LCD en el mercado, y cada vez más teléfonos móviles están comenzando a usar pantallas OLED. Al elegir la pantalla de un teléfono móvil, puede elegir entre los siguientes aspectos: 1. La resolución se refiere a los píxeles verticales y horizontales. En la misma área, cuanto mayor sea la resolución, mayor será la claridad de la imagen. El nivel de brillo entre el área oscura más brillante, el área blanca más brillante y el área negra más oscura de la imagen. Cuanto mayor sea el contraste, más vívida será la imagen y más ricos serán los colores. 3. La frecuencia de actualización se refiere a los fotogramas que fluyen en unidad de tiempo; El número generalmente se expresa en Hz. Cuanto mayor sea la frecuencia de actualización, más suave será el efecto visual general. 4. La frecuencia de muestreo se refiere principalmente a la frecuencia de muestreo táctil de la pantalla. Cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo, más sensible será el muestreo táctil. . En la actualidad, con el desarrollo de la tecnología de pantalla, el rendimiento de las pantallas es cada vez más potente. La incorporación de tecnología flexible, tecnología de superficie curva, huellas dactilares debajo de la pantalla, cámaras debajo de la pantalla, detección de frecuencia cardíaca y otras tecnologías también hace que el rendimiento de las pantallas sea cada vez más potente. La pantalla juega un papel cada vez más importante en los teléfonos inteligentes. A medida que el papel se vuelve cada vez más importante, el costo de mantenimiento es cada vez mayor.
En términos de conectores USB, los principales fabricantes de teléfonos móviles actualmente utilizan principalmente USB tipo C. Debido a que los teléfonos inteligentes son cada vez más delgados y los requisitos de niveles de protección también son cada vez más altos, el USB en los teléfonos móviles. desempeña actualmente el papel de desempeña un papel cada vez más importante. Las ventajas del Tipo-C son las siguientes: 1. Tamaño pequeño, más pequeño y más delgado que -A y -B 2. Se puede conectar tanto en dirección directa como inversa sin preocuparse por la dirección 3. El ancho de banda de salida es alto; , y se puede realizar salida de audio y video. Reemplaza el conector de auriculares tradicional; 4. Gran potencia de salida, hasta 100 W, que proporciona condiciones para una carga rápida de teléfonos móviles 5. Amplio rango de voltaje, compatible con fuente de alimentación de hasta 20 V; El mismo cargador se puede utilizar para portátiles, teléfonos móviles y iPad.
Las cámaras se dividen principalmente en cámaras frontales y cámaras traseras. El autor presenta brevemente los factores que afectan las pistas de las cámaras de los teléfonos móviles principalmente desde los siguientes aspectos: 1. Cuanto mayor es la apertura, más luz entra y se puede obtener una velocidad de obturación más rápida y una mayor profundidad de campo; 2. Píxeles, cuanto más grandes sean los píxeles, mayor será la resolución de la imagen estática tomada y el espacio de almacenamiento correspondiente ocupado al tomar una fotografía. 3. Distancia focal, cuanto menor sea la distancia focal, más cercana será la distancia de visualización y; cuanto mayor sea el rango de zoom del teléfono móvil, mayor será la distancia de visualización. Además, el rendimiento de disparo de la cámara también está relacionado con el sensor, la lente, el algoritmo, etc.
La parte de administración de energía incluye principalmente la parte de la batería y la parte de carga y descarga de la fuente de alimentación.
La elección de la batería depende principalmente de su capacidad. Cuanto mayor sea la capacidad de la batería, mayor será el tiempo de espera. Con el desarrollo de la tecnología de baterías, ahora se están aplicando más materiales nuevos a la tecnología de baterías, como la tecnología de grafeno, la tecnología de ánodo de silicio y oxígeno, etc. La aplicación de estas tecnologías hace que la capacidad de la batería del mismo volumen sea cada vez mayor.
La tecnología de gestión de energía incluye principalmente carga inalámbrica y carga por cable. En la actualidad, se puede decir que la tecnología de carga de los fabricantes nacionales de teléfonos móviles es líder mundial. Tomando como ejemplo el recientemente lanzado MIX4 de Xiaomi, la carga rápida por cable puede alcanzar los 120 W como máximo y la potencia de carga inalámbrica puede alcanzar los 50 W.
La tecnología de comunicación inalámbrica se refiere principalmente a tecnologías inalámbricas como NFC, Bluetooth, WIFI y UWB.
NFC es una tecnología de comunicación de campo cercano que permite el intercambio de datos a distancias cortas. A través de esta función, podemos realizar pagos electrónicos, verificación de identidad, emisión de boletos, intercambio de datos y otras funciones;
La tecnología Bluetooth es una especificación global abierta de comunicación de datos y voz inalámbrica, que se basa en comunicaciones cortas y de bajo costo. Conexión inalámbrica de rango, es una conexión de tecnología inalámbrica especial de corto alcance que se utiliza para establecer un entorno de comunicación para dispositivos fijos y móviles. En el teléfono móvil, Bluetooth puede realizar funciones como reproducción de música por Bluetooth, llamadas por Bluetooth, intercambio de datos e interconexión de dispositivos.
WIFI es una tecnología de comunicación de uso común. Ahora se ha desarrollado hasta la etapa WIFI6. La velocidad de descarga puede alcanzar hasta 9,6 Gbps y se puede descargar un disco Blu-ray en unos minutos. Sin embargo, si usa WIFI6, primero debe reemplazar su teléfono móvil y enrutador con dispositivos WIFI6 y luego aumentar el ancho de banda de su hogar a más de 1000 M, para que pueda experimentar la velocidad de WIFI6.
UWB tiene las ventajas de una baja complejidad del sistema, baja densidad espectral de potencia de la señal de transmisión, insensibilidad al desvanecimiento del canal, baja capacidad de interceptación y alta precisión de posicionamiento. Es particularmente adecuado para acceso inalámbrico de alta velocidad en interiores y otros lugares densos de múltiples rutas. Actualmente, todos los principales fabricantes de hosts están implementando la tecnología UWB, que desempeñará un papel más importante en el futuro campo de las redes domésticas.
Con el desarrollo de los teléfonos inteligentes, sus funciones son cada vez más abundantes. Las funciones presentadas anteriormente son principalmente funciones que preocupan más a los consumidores. El autor solo hizo referencia a información relevante para popularizar algunos conocimientos teóricos simples para todos. Espero que todos puedan entenderlo y comprar un teléfono móvil que satisfaga sus necesidades.