2020年的機圈,真的創新已死嗎?
如果讓你用一個詞來形容2020年的機圈,會是什么? 是創新枯竭、狂堆參數、猛砸營銷、嚴重內卷? 還是大膽突破、硬核技術、打造極致、你追我趕? 這可這能就是一個事物的兩面,每個人都可以從不同的側面來給這個行業把脈。 新冠肺炎疫情成為了整個科技產業在2020年避不開的一個話題,尤其是對智能手機行業。
但隨著國內疫情逐漸得到控制,作為全球智能手機制造心臟的中國還是重新有力的跳動了起來。 從2月雷軍戴口罩登臺發布小米10系列,給國內手機行業提振了信心,到后面華為P40系列和OPPO、vivo旗艦的接連發布,手機行業逐漸走出了陰霾。 而下半年iPhone 12系列和華為Mate 40系列則將年度新品和新技術的關注推向了高潮。
回顧這一年,手機圈雖然沒有觀察到多少顯著突破,但我們能看到智能手機的許多方面都在發生著量變的積累,從拍照到充電、從芯片到屏幕,每個領域都在尋求更高的性能、更好的效果和體驗。 而這些量變,很可能就是某些重要質變的前奏。智能手機作為技術最密集最先進的消費電子品類,仍在持續改變我們的生活和推動上游技術產業鏈的突飛猛進。01.百倍變焦還不夠!連續變焦誰首發?
當三星新任移動業務主帥盧泰文第一次展示三星S20 Ultra的100倍變焦時,那種驚艷是令人過目難忘的。 取景框中的畫面從遙遠的岸邊直接拉近到海中央的一座小島上的一幢建筑,從茫茫人海的海灘全景拉近到一只人群中小狗的特寫。 智能手機變焦能力從2019年的50倍數碼變焦直接提升到了100倍。
還記得2019年華為P30系列發布后,“拍月亮”的話題一時間大火,華為也開始把消費者的目光引向手機的變焦拍照能力上。 手機拍照怎么樣?先來拍個月亮再說!誠然,這其中有一些夸張的成分,但不可否認,手機的變焦拍照在消費者中的認知度迅速提升。 既然華為開了頭,那他們肯定不能干看著三星掩蓋了自己的光芒,2020年,搭載了一枚潛望式10倍光學變焦鏡頭的華為P40系列發布。
發布會上,老余基本上是全程對標三星,各種50倍、100倍變焦下的拍照圖片頻頻“吊打”三星S20 Ultra。 并且其10倍光學變焦的特性也讓它在10倍變焦下的成像質量相比數碼變焦有了顯著提升。 因為智能手機的鏡頭其實都是定焦鏡頭,鏡片之間是相對固定的,并且由于機身厚度的限制,往往常見的光學變焦鏡頭只支持到3倍,而再高的倍數就要通過畫面裁切和計算生成,也就是數碼變焦。 畫面裁切和通過算法計算生成的圖像,其畫質都會有明顯的損失,畢竟原本就缺失的光線信息是很難通過后期補上的。
相反,光學變焦則基本不會有畫質上的損失,成像更原本、純粹。但如5倍、10倍的光學變焦,所需要的光路比較長,由于機身厚度限制,就需要采用潛望式結構來解決,潛望式鏡頭也就成為了2020年最火的一個拍照熱詞。 從三星、華為開啟了百倍變焦的揭幕戰之后,OPPO、vivo、小米等廠商也迅速跟進,紛紛在自家的旗艦手機中搭載了潛望式鏡頭,最高變焦倍數也在50倍到120倍之間不等。
小米10系列由于發布較早,開始并沒有參與高倍變焦的競爭,但今年下半年小米10周年發布的“超大杯”至尊紀念版卻直接將變焦倍數提升至120倍,一步到位,力壓一眾友商。 潛望式鏡頭真的就是變焦鏡頭的終極形態了嗎?潛望式鏡頭歸根結底仍然是定焦鏡頭,只能實現幾個固定整倍數的光學變焦,例如3倍、5倍、10倍,而這些整倍數之間,仍然需要數碼變焦來進行“接力”過渡。
所以我們就會發現,當你滑動相機變焦的進度條時,在2倍、3倍、5倍、10倍這些特定結點上,畫面是最清晰的,而在這些結點之間,畫面的質量就會有所損失。 不過,這個問題可能將被連續變焦鏡頭所解決。今年,鏡頭模組大廠歐菲光發布了自家的潛望式連續變焦鏡頭模組,據稱可以通過鏡片之間的移動實現真正的無損光學變焦。
顯然,智能手機的變焦大戰,可能會從追求變焦倍數轉向追求變焦質量。 不過,如何降低連續變焦模組復雜機械結構的裝配難度、增加的功耗問題、厚度問題如何解決,機身容量被占用需要做出哪些犧牲?都是廠商們必須思考的問題。02.底多大才算大,6億像素怕不怕?
去年小米CC9 Pro第一次把一枚1.08億像素傳感器放入了智能手機里,但初次嘗試的效果比較一般。 比較明顯的拍照卡頓和拍攝時的高發熱,都成為攔在它和消費者之間的一堵墻。 正在大家質疑是否有必要采用如此高像素傳感器的時候,三星S20系列再次搭載了一枚自家的1億像素傳感器,只不過進行了升級,從HMX變為了HM1。 隨后小米10系列發布,1億像素依然承擔了主攝的任務,不過小米10在拍照速度、流暢度以及發熱控制上都進行了優化,改善還是比較明顯的。
相比把像素做高,華為和OPPO采用了不同的思路:把底做大,提升單像素尺寸。華為P40系列使用的IMX 700和OPPO Find X2系列使用的IMX 689都是索尼定制的大底傳感器。 在總像素不變的情況下,傳感器面積越大,單像素的尺寸也就越大,感光度也會越高,對于成像質量來說,光線的攝入是非常重要的,尤其是在暗光環境下。
華為的IMX 700尺寸達到了1/1.28英寸,加上RYYB像素排列,讓華為手機一度有了“夜視儀”的稱號。 從2019年開始,旗艦智能手機大戰開始愈發重視拍照能力的比拼,進入2020年后這個特點更加明顯,微博上也有許多大V和數碼博主開始討論手機拍照發展的方向,是不是大家有些過于看重“數字”了?
不過目前看來,三星的確要在超高像素的道路上“一條路走到黑”了,近期也有消息稱,三星正在規劃6億像素傳感器的研發。 像素的提升也會導致傳感器面積“被迫”提升,因此大底和超高像素并非水火不容的關系,只是相對來說在一定的像素數量下,選擇了不同的側重點。 最終拍照比拼的不是參數,而是誰拍出來的照片真正好看。03.為什么說vivo微云臺碾壓iPhone傳感器位移?
除了拍的清楚,手機拍照的另一大追求點就是拍的穩,防抖技術也就成為了各家在影像領域的關注重點之一。 目前頂級的旗艦手機都采用了支持OIS光學防抖的鏡頭模組,甚至如華為的潛望式10倍變焦鏡頭都支持雙重OIS防抖。 光學防抖利用陀螺儀采集姿態信息,再通過馬達驅動單個鏡頭或者整個鏡組移動來進行補償,讓畫面不抖。 但現在手機的CMOS圖像傳感器尺寸越來越大,鏡頭越來越厚重,這就導致驅動鏡頭模組需要更大的防抖馬達,這些,對于目前寸土寸金的機身空間來說都是挑戰。
并且由于模組體積和空間的限制,畫面修正的幅度也就在1°到2°,所以面對跑動等場景,依然會力不從心,雖然還有電子防抖的輔助,畫面的“果凍”效果還是時常出現。 今年iPhone 12 Pro在拍照方面的創新,就包括名為“傳感器位移防抖”的一項技術,與索尼定制的圖像傳感器可以在底座上平行移動來進行運動補償。
但簡單來說,蘋果的思路其實就是把傳統的移動鏡頭防抖變成了移動傳感器防抖,本質上并沒有變化,其優點就在于傳感器比鏡頭要輕得多,手機可以在輕薄的體積內實現接近于傳統光學防抖的效果。 說白了,這就是兼顧輕薄的同時實現光學防抖的另一種解決思路。 相比之下,vivo X50 Pro所采用的“微云臺”解決方案實際上是更進一步的。微云臺中,鏡頭的光軸在防抖的過程中并不會像光學防抖那樣發生移動,也就不會產生“偽像”,也不會有顯著的邊緣光線損耗。
而且從防抖修正范圍來看,微云臺的優勢也很明顯,vivo自己宣稱其修正范圍可以達到3°以上。 當然,微云臺也并不是沒有弊端,復雜的工藝導致其模組的成本是傳統光學防抖鏡頭模組的2到3倍,這些都需要后期的優化和調整。不過單從防抖效果來說,微云臺顯然是比傳感器位移防抖更進一步的技術。04.百瓦快充成家常菜,但無線還不夠“無線”
電量焦慮癥,似乎成為了現在很多手機用戶都得上的一個“病”,而治療方案主要有兩個,要么充的快,要么容量大。 在電池材料十幾年鮮有突破的當下,一味增大容量只會擠占寸土寸金的機身內部空間,因此以OPPO、小米為代表的廠商則將突破口轉向了充電速度。
去年,OPPO的65W快充已經把充電時間從以前的一個多小時縮減到了半個小時,而今年OPPO的125W快充,再次把充電時間從30分鐘縮減到20分鐘以內。 “充電5分鐘,通話2小時”曾經是OPPO家喻戶曉的廣告語,而今天已經變成了“充電5分鐘,游戲2小時”。
隨著vivo也公布了自家的120W快充技術、小米10“超大杯”祭出120W快充。智能手機似乎已經全面進入了百瓦快充時代。 當手機充電時間來到10幾分鐘時,其實用戶的習慣就被慢慢改變了,以前需要給手機特別留出時間來充電,而現在可能只需要早晨洗漱的時間,手機就能恢復“滿血”。 在有線充電速度已經突破百瓦之后,無線充電技術也在逐漸跟上,小米前不久就展示了自家的80W無線快充技術,充電速度幾乎與當下的百瓦快充無異。
蘋果的“祖傳”18W快充一直被許多消費者“吐槽”,但也有人認為,蘋果其實是在押寶無線充電,認為無線充電才是未來,從今年iPhone 12系列產品直接在機身內部就放入磁鐵來用于無線充電就可以看出蘋果對無線充電的重視。 但不論是蘋果還是安卓廠商,他們的無線充電方案仍然需要“線”,做不到真正的無線,也就是隔空充電。 手機還是需要放在一個充電板上進行無線充電,而充電板則連著充電線和電源適配器,即使如iPhone 12一樣,充電板可以吸附在手機背板上,也一樣避免不了這個問題。
如果無線充電仍然需要“插著”一根線進行充電,那為什么不直接用有線呢?速度還更快。當我將這樣的問題拋給iPhone 12用戶時,他們的眼中也大多流露出“頓悟”的神色。 OPPO曾在今年愚人節的時候發布了一個視頻,里面就展示了隔空充電的技術。誠然這只是一個愚人節的彩蛋,但我們知道,這樣的技術其實已經在路上了。隔空充電,才是真正的“無線”充電。05.屏下攝像“干掉”前攝:畫質雞肋怎么解?
從iPhone X塑造了劉海屏這個形態后,手機廠商們和面板廠商們就開始向著提升屏占比的方向一路高歌猛進。 在發展到打孔屏之后,大家開始琢磨怎么讓打孔消失,由于5G手機機身內部空間的金貴,升降機結構被大家逐漸拋棄,所以希望就落在了屏下攝像頭上。 2019年,小米、OPPO等廠商就開始在微博上預熱自家的屏下攝像技術,而OPPO還在技術大會上展示了屏下攝像頭樣機。
2020年vivo APEX 2020概念機也使用了屏下攝像頭設計。 但經過一年多的漫長等待,中興卻半路截胡,在今年9月發布了全球首款商用的屏下攝像智能手機中興A20,其2198元的起售價格,也讓屏下攝像技術距離消費者不再遙遠。
不過,中興A20的屏下攝像方案對于像素的犧牲還是比較明顯的,屏下攝像區域在淺色背景下,會有肉眼可見的“顆粒感”。 簡單來說,屏下攝像技術要解決的就是在增加屏幕進光量的同時,盡量減少屏幕畫質的損失,而對畫質影響比較明顯的,就是屏幕像素。 中興A20所使用的方案,主要是通過使用透明陰極、透明陣列和特殊OLED材料來增加屏幕透光率,并重新規劃電路,減少不透光電路的干擾。
當然,算法還是非常關鍵的,現在屏下攝像頭拍出的畫面往往給人一種“隔層紗”的感覺,而算法就是要揭開這層面紗,讓畫面更加純凈、通透。 小米的方案更加側重顯示效果,簡單理解,就是像素數量不變,但通過尺寸的調整增加間隙,并且讓間隙“更透明”。 不過他們是讓屏下相機區域在物理像素層面保持了“全分辨率”,但由于像素尺寸發生了變化,成像也多少會受到一定影響。
中興A20雖然搶了首發,但是市場表現卻平平。屏下攝像的全面鋪開,還需要華米OV這樣的頭部玩家帶動。 值得注意的是,目前看來,屏下攝像頭的確是消除屏幕打孔的最優解,但在屏幕硬件層面面臨“魚和熊掌不可兼得”的情況下,提升算法的優化,也是各家重點發力的方向。 真正讓屏下攝像技術成熟、成本降低,需要軟硬件的共同努力。06.5nm芯片大戰四缺一
華為麒麟9000能撐多久?
有人說手機是人類前沿科技的集合體,所以才能小小的體積賣上一個高高的價錢。的確,就拿芯片來說,目前半導體行業最高端的制程工藝,都被用來做移動端的芯片產品了。 臺積電最先進的5nm工藝,2021年的產能有八成都被蘋果一個人拿走了,高通的5nm SoC也會占據剩余的大部分。華為在今年9月美國禁令生效之前,也是臺積電5nm的主要客戶之一。 得益于臺積電5nm工藝的成熟和產能的提升,2020年下半年,智能手機芯片大戰開始進入5nm時代,蘋果A14、麒麟9000、驍龍888、Exynos 1080,每一個都是自家巔峰工藝的代表。
就在這指甲蓋大小的表面積上,晶體管數量達到了百億級別,華為麒麟9000的晶體管數量更是達到了153億個,問鼎5nm SoC,其在GPU部分更是“火力全開”,集成了24個核心,GPU峰值性能直接比肩A14。 年底壓軸的驍龍888,其26 TOPS的AI算力可以說已經讓智能手機成為了一個小型AI算力中心,成為全屋智能家居的大腦。并且其三ISP的設計更是讓其具備了10億級的像素處理能力。
去年1億像素興起,后續三星會猛砸超高像素CIS,并且手機的多攝趨勢依然火爆,足夠強勁的ISP處理能力,勢必會讓其成為追求極致影像性能的手機廠商們的搶手選擇。 蘋果A系芯片在性能方面一直是處于一騎絕塵的狀態,在Geekbench 5測試中,一眾安卓SoC的單核成績還在1000分左右徘徊時,蘋果A14已經來到了1400分以上,幾乎可以說是領先了幾代產品的性能。 而今年蘋果將這種技術實力下放到了M1芯片中,將芯片優勢從手機擴展到筆記本。
蘋果的動作,不禁讓人開始思考:相比桌面端CPU、GPU產品的小幅提升,移動芯片的跨越式進步,是否會真正影響甚至改變傳統PC生態?一切都充滿了不確定性。07.折疊屏明年大爆發,但火不火還得另說
折疊屏手機的初露鋒芒應該說是在2019年,這一年里,內折、外折、對折形式的折疊屏手機接連量產,但折疊屏手機的銷量卻依舊沒有突破百萬臺。 今年三星、華為、柔宇三家折疊屏手機廠商都更新了自家的產品線。但除此之外,OPPO在未來科技大會上展示的卷軸屏手機無疑成為了折疊屏手機圈的新面孔。
OPPO認為,卷軸屏手機是折疊屏手機下一步的發展形態,因為傳統的折疊屏手機只有兩種屏幕尺寸,要么展開、要么合上,但卷軸屏則提供了“無級調節”的選項。 不過根據實際展示來看,OPPO的折疊屏概念機仍然只有展開和收回兩種形態,并且屏幕其實并不是真正的“卷起來了”,而是一部分屏幕圍繞一個軸體彎曲后再展開藏在背部。
蘋果雖然沒有入局折疊屏手機,但其實他們在五六年前就開始布局折疊屏手機的相關專利,其中就有包括內折屏、外折屏、卷軸屏、環繞屏等設計,現在看來,這些專利基本上都已經被它的友商實現了。 近來也有消息稱,蘋果正在跟三星合作,考慮研發折疊屏手機,并且天風證券專注于蘋果供應鏈的分析師郭明錤就表示2022年蘋果很可能就將推出自己的第一款折疊屏手機。 看來,蘋果也難逃“真香”。
除了蘋果,有消息人士稱,三星、小米、OPPO、vivo、谷歌都會在明年推出折疊屏手機,總共將有七款左右。可以說明年將會是折疊屏手機全面爆發的一年。 不過折疊屏手機其實在面板、轉軸方面的問題已經基本解決,量產商用已經不成問題,主要的阻力在軟件生態和價格方面。 目前折疊屏軟件的適配仍然比較初級,并且仍然沒有出現殺手級應用,大部分產品還局限于屏幕變大了,觀看視頻體驗更好了這樣初級階段。
實際上,一些應用在單純放大后,觀感并不好,并且現在的影片和視頻大部分都會采用16:9的比例,一般的折疊屏手機在觀看時都會產生較大的黑邊,如果去掉黑邊,實際圖像顯示的大小其實差別不大。 另外折疊屏手機萬元起步的高昂的售價也勸退了不少消費者,產能的提升,成本的下降仍需要不斷推進。
好消息是,國內面板廠商的柔性AMOLED屏幕產能,在2021年會迎來一個釋放的小高峰,國產廠商的加入,勢必會改變三星一家獨大的現狀,也會小幅拉低折疊屏面板的價格。08.蘋果連手機玻璃都要自己做
野心還有沒有頭?
這次蘋果的iPhone 12系列在機身設計上除了采用略顯“復古”的平直金屬中框,另外一大亮點就是新的屏幕玻璃材質。 蘋果稱其為超瓷晶面板(Ceramic Shield),主要用于屏幕的保護,并且宣稱其防摔性能提升了4倍。 目前做智能手機屏幕面板和屏幕玻璃一般都是不同的廠商,而最知名的手機屏幕玻璃要數美國康寧,德國肖特也在玻璃工藝上有很強的競爭力。
前不久康寧剛剛推出了第七代大猩猩玻璃,據稱防摔性能提升到2米。 此次有外媒對iPhone 12系列做了高空墜落測試。根據實際測試來看,使用了超瓷晶面板的iPhone 12系列,在3米高空墜落測試中,屏幕玻璃并沒有碎裂,而上一代iPhone 11系列的玻璃則全部碎裂。 蘋果在其官方網站上也表示他們擁有這種特殊材料的相關專利,也就是說,蘋果的手機玻璃已經做到了比肩甚至超越全球一流玻璃廠商的水平。
無獨有偶,華為此次在P40系列的“超大杯”P40 Pro+中也采用了被稱為納米微晶(Nano)陶瓷材質的機身后蓋,據稱經過5天燒制形成,可以在保留陶瓷質感的同時提升背板強度。 雖然華為和蘋果的這兩種材料一個透明、一個不透明,一個用作屏幕玻璃,一個用作機身背板,但可以看出,頭部智能手機廠商正在進一步加大對上游供應鏈的掌控,甚至連玻璃和陶瓷的學問,也要親自下手了。09.激光雷達再吹,消費級AR還是沒殺手應用
蘋果在今年上半年發布的iPad Pro上首次搭載了一枚激光雷達,而這次這一技術終于如業內所預料的那樣,被應用在了iPhone 12 Pro上。 得益于激光雷達的加入,iPhone 12 Pro能夠利用光脈沖精確測量物體與相機鏡頭之間的距離。使用這些數據,相機可以更精確地自動對焦,更好地區分前景和背景。 當然,激光雷達的重頭戲還要看AR,利用這些深度數據,以及來自其他相機傳感器和運動傳感器的附加數據,虛擬的數字圖像與現實世界的交互將會更加精確和高效。 不過,目前AR領域比較廣泛且成熟的商業應用集中于房產和電商,比如AR看房、AR家居擺放,還有AR試裝等等。激光雷達可以讓空間、物體、人體的測量更準更快。
面向消費者,AR仍然缺乏殺手級或者現象級的應用。當然,蘋果采用激光雷達攝像頭的更深層次意義是從應用板塊切入,拓展自家的AR版圖,算是為未來的AR生態搭建基礎設施。 不可否認,AR終會在不久的將來成為人機交互的重要方式,華為、OPPO等主流手機廠商都開始在軟硬件層面加強對于AR生態的建設,華為河圖和OPPO的CybeReal都是很好的例證。10.蘋果和小米的UWB,是不是一回事?
前不久小米CEO雷軍和手機部總裁曾學忠先后在微博上發布了小米的UWB“一指連”技術,能夠實現不同設備在短距離內的高速通信。 而這種能力,就可以讓小米手機更精準的感知各類智能家居硬件產品的位置,從而實現更高效的互動,比如手機指向空調,就可以馬上在手機上彈出空調的控制面板。
UWB全稱Ultra Wide Band,也就是超寬帶通信,小米在手機和智能家居產品中加入UWB芯片和陣列天線,并結合自研算法來實現了這一技術,據稱室內可以實現厘米級定位和±3°的角度測量精度。 比較有意思的是,就在小米發布一指連技術的第二天,iPhone 12系列就正式發布了,并且發布會上,蘋果也重點介紹了名為5G Ultra Wideband的技術,但重點卻并不在定位。
其實iPhone 11中就有UWB芯片,而三星也在2019年就在旗艦手機中搭載了這類芯片。 蘋果那款一直停留在“傳說中的產品”AirTag,據稱就會利用UWB芯片,實現iPhone和其他蘋果智能硬件產品之間的高速互聯,還有厘米級的室內定位。 不過今年發布的iPhone 12中所提到的UWB技術,主要還是指在通信領域的應用,因為美國5G開放了毫米波,而毫米波就是大帶寬,上行下行速率都很高,稱之為“超寬帶”也有一定道理。
但是不可否認,隨著蘋果、三星、華為、小米、OPPO、vivo等主流智能手機廠商都在加碼建設自家的IoT產品生態,手機與智能硬件產品之間的高速互聯也必將成為每家都要解決的問題。 有業內人士認為,在五到十年內,智能手機仍然會是整個IoT生態中的核心中樞。11.結語:量變積累的2020,仍需質變突破
對于機圈來說,2020年的主題或許是求生存,其實艱難時刻拼的更多是平時的積累,比如堅實的渠道,殷實的家底,還有營銷要打到位。 不論是蘋果的降價、華為和榮耀的“分家”、小米猛打高端旗幟,都證明“能賺到錢”終究是企業避不開的核心目標之一。 這可能也是許多消費者感嘆新產品缺乏創新的一個原因,各家嘴上都在喊要狠抓技術,但有人認為,往往就是自身最缺乏的東西,才需要通過放大聲量來“壯膽”。
當然,我們也要看到智能手機行業的每一個玩家都在努力尋找新的突破點,不論是上游材料、中游零部件還是下游終端。而手機玩家對于技術的把控力也越來越強,甚至不斷向上游拓展自己的生態版圖。 一部小小的手機,可以說是全球各個行業領域的尖端技術的集合體,而明年它將會給我們帶來怎樣的驚喜,疫情是否會在2021年給機圈帶來新的挑戰,都充滿了不確定性。
責任編輯:xj
原文標題:如今還是小米距離蘋果隔了幾個華為?2020手機十大硬核技術
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