同質化背后的破局之年 2019年手機行業回顧
不知不覺2019年已接近尾聲。總結一下今年手機的發展：同質化的大前提下，各家手機廠商都在嘗試對于手機形態、手機種類的新探索。那么在手機形態和種類上，各大廠商在2019年為我們帶來哪些令人深刻的技術呢？本文中，我為大家盤點下2019年令人印象深刻的“黑科技”。
01 RYYB陣列COMS：手機感光范圍超越人眼
傳統CMOS的像素排列方式為RGGB列陣，RGGB列陣的構成是一個紅像素+一個藍像素+兩個綠色像素，采用三原色布局組成的白色即可捕捉我們環境中的各種色彩，RGGB列陣在CMOS存在已久，至今已有超過40年的歷史。
RGGB列陣CMOS工作原理
RYYB傳感器則是在傳統RGGB傳感器的基礎上，將其中兩個綠色像素用黃色像素取代，而黃色為紅色和綠色組合而成，所以RYYB傳感器和傳統RGGB陣列相比，可以有效減輕傳統RGGB陣列傳感器在濾色過程中導致的光線折損問題，進而提升有效的進光率。
以首款搭載RYYB傳感器的華為P30 Pro為例，該產品的ISO高達409600，是iPhone XS Max的64倍。從而只需一絲亮光就能記錄下純黑環境下的顏色細節。從華為P30 Pro的實拍表現來說，RYYB傳感器開創手機夜景拍攝的新時代。
需要注意的是，RYYB陣列CMOS雖然能提升進光量，這種傳感器的工作原理是增加紅色的進光量，而傳感器陣列中有兩個黃色像素，這種造成部分場景下的偏色問題。因此，與RYYB傳感器配套的ISP和軟件算法也是必不可少的。
手機RYYB傳感器的商用意味著手機的感光度已經超越了人眼。在手機外觀、SoC性能和硬件趨同化的今天，影響爭奪已經成為手機廠商關注的重點，而RYYB陣列傳感器則是與傳統RGGB傳感器宣戰，這也昭示NPU在拍照中發揮著越來越重要的作用。
02 風扇已經塞進了手機，但不是主流
近年來，電競產業發展迅猛，隨著《王者榮耀》《和平精英》為代表的競技手游全民化，電競手機的概念營運而生。“電競手機”與傳統PC的“電競配置”有所不同。PC行業可以攢出自己心儀的配置，手機限于體積、功耗等，我們不可能通過攢機買到心儀的配置，那么“電競手機”如何定義呢？
電競手機的思路是在頂級手機硬件的基礎上，圍繞SoC做散熱體系，這個散熱體系包括又不限于：石墨烯、散熱硅脂、銅板、液冷散熱和導熱中框，這么設計只有一個原因：導出熱量，保持SoC不會因溫度過高而降低游戲性能。更有甚者，風扇塞進手機，結合石墨烯等散熱技術，做到了主動+被動的散熱體系。
努比亞 紅魔3風扇測試
在手機上實現風扇的主動散熱需要解決三個問題：其一是噪聲，其二是功耗，其三是風扇壽命。2019年搭載風扇主動散熱的手機有：努比亞 紅魔3、努比亞 紅魔3S和ROG游戲手機2。這類手機風扇工作狀態時聲音可忽略不計；功耗方面，努比亞 紅魔3的風扇功耗約在40mW上下；努比亞 紅魔3的風扇使用壽命為3萬小時，風扇實用性無需擔心。
風扇設計會在手機行業得到推廣嗎？并不會，首先是風扇設計包括進風口+風扇+出風口，換言之，日后的手機要加入5G模塊和風扇體系，在體積和重量上都是不能被接受的；其次，為了維持一個合理的價格，增加的風扇體系成本會在其他方面找回，從而造成手機的體驗重點傾向游戲性能。
總的來說，風扇主動散熱能夠直觀感受到手機在高性能輸出的狀態下保持流暢穩定運行的，而風扇技術將會是“電競手機”這一標簽分類下的標配。
03 高刷新率屏幕會在明年得到普及
PC行業高刷新率顯示器的普及很早就開始了，對于宣傳中包含“電競”關鍵字眼的顯示器來說，沒有144Hz的刷新率都不好意思出來和別人打招呼，電競顯示器不需要擔心功耗，顯示器成本降低后普及不算困難。手機行業普及高刷新率的速度遠遠慢于PC行業，原因無他：功耗！功耗！功耗！
現在智能手機已實現對90Hz刷新率的支持
時至今日，手機鋰電池的續航并沒有得到有效提升，好在高刷新率手機屏幕的功耗已經到達了可觀水平，搭載高幀率屏幕的整機功耗也控制在合理范圍內。真正將高刷新率手機屏幕科普給大眾是一加7 Pro，這款手機最為人熟知的原因是高幀率、屏幕高顯示素質雙雙表現優異。盡管一加7 Pro之前有一些高刷新率（如夏普SHV39、努比亞 紅魔3等）手機，但因種種原因聲量并不高。
90Hz的刷新率帶來了怎樣的改變？首先是90Hz刷新率帶來了更為流暢的畫面過渡表現，整體的動畫表現更為豐滿細致。數據反饋表達為：90Hz刷新率相較于手機傳統的60Hz刷新率提升了50%，一加7 Pro搭載的90Hz刷新率會比傳統的60Hz刷新率提前5ms刷新一次，人眼感知則更為明顯。
左為60Hz的iPhoneXS，右為90Hz的一加7 Pro
這樣的刷新率能讓日常使用App的各種滑動操作的流暢度明顯，動畫過渡飽滿細致。單純出數據來說90Hz刷新率相對60Hz刷新率的提升是50%，而90Hz會比60Hz提前5ms左右別新一次，通過Gif的圖片對比，這種差異在對比時更為明顯。
左為60Hz的iPhone XS，右為90Hz的一加7 Pro
90Hz普及背后代表的是人們越來越重視手機上的“動畫過渡效果”，90Hz屏幕展示的精致“動畫過渡效果”是在SoC性能超出瓶頸的基礎上進一步壓榨屏幕性能的表現。90Hz屏幕在安卓陣營普及解決了安卓系統動畫過渡不夠豐滿的問題，而各大廠商在逐漸適配高刷新率屏幕的背景下，安卓的動畫過渡的細膩程度會在2020年得到更大提升。
首款240Hz刷新率的手機，夏普AQUOS zero2
90Hz的普及后，ROG 游戲手機2、紅米K30系列在推進普及120Hz刷新率手機，目前夏普已經推出了240Hz刷新率屏幕的手機——AQUOS zero2。2020年我們能看到手機屏幕刷新率的躍進式普及。
04 折疊帶來新玩法，但技術還不夠成熟
如何在現在技術水平的階段得到更大的顯示屏幕？在顯示技術沒有突破之前，可以通過折疊的方式將兩塊屏幕“拼”在一起，實現折疊屏幕的關鍵在于：“柔性OLED”+“機械結構”。
三星Galaxy Fold內置7.3英寸柔性OLED屏幕+機械結構
柔性OLED屏幕已經量產，對于目前的折疊屏手機來說，現有折疊屏手機的差異化體現在通過“折疊”達到什么樣的效果。
目前手機在折疊屏使用上有兩種思路，分別是“通過折疊屏擴大有效顯示區域”和“通過折疊屏使手機輕薄化”的第一種思路的代表是三星Galaxy Fold，三星Galaxy Fold外置4.6英寸小屏+7.3英寸內置柔性OLED，這樣的思路是工作是外置小屏足矣，深度使用時張開屏幕，7.3英寸屏幕接近iPad mini 5。
這種思路帶來的問題有：1、7.3英寸內置柔性OLED屏幕尺寸比例4.2：3，播放現在16：9的視頻會有很大的黑邊。2、整機的重量很難控制在較為合理的范圍。
Moto Razr 2019
第二種思路“通過折疊屏使手機輕薄化”的代表是Moto Razr 2019，Moto Razr 2019展開后的屏幕尺寸為6.2英寸，整機的重量和展開后的輕薄程度均表現出較高水平，而這種設計立項之初就犧牲掉電池容量和性能。實際體驗來看，這兩種思路表達的效果都不夠全面。
除了這兩種思路在設計之初帶來的問題外，折疊屏的機械結構使用壽命、柔性屏幕折痕的問題均沒有得到有效解決，另外柔性OLED的維護成本現在也是令普通消費者望而卻步的。盡管柔性OLED被產業鏈給予厚望，柔性OLED的應用場景被宣傳到神乎其技，但從目前柔性OLED屏幕在手機上的應用看，手機柔性OLED的應用還需要再“飛”一會。
05 5G SoC會在明年降低價格，提升性能
2019年9月發布的麒麟990 5G是世界上第一款集成商用5G基帶的SoC。5G基帶集成進SoC意味著手機在設計時不需要考慮外掛基帶擠占其他內部構造預留空間的問題，同時SoC集成5G基帶也可以使手機的功耗更低。
隨后發布的5G商用芯片天璣1000采用的也是“將5G基帶集成SoC”。而一直以集成基帶進SoC見長的高通一反常態，旗艦SoC驍龍865并沒有將5G基帶集成進去，反而將5G基帶高通X55設計成外掛模式。
在這三款SoC的對比中不難發現，三款基帶最大的區別是“能不能支持5G毫米波”，因此可以得出結論：目前的量產5G SoC，集成度、5G毫米波的支持和功耗控制三者只能選其二，5G毫米波基帶體積控制難度較大。5G毫米波基帶的集成，還需要等待后續更為先進的技術對5G SoC做進一步的提升。
對于市場的不同反應造成了三者之間做出了不同的選擇：海思和聯發科選擇了集成度和功耗，高通則是選擇了對5G毫米波和集成度的支持，而日后的發展則必然要走向“集成度”、“5G毫米波的支持”、“功耗”三者大統一。
在大環境驅使下，5G SoC的競爭會在明年趨向白熱化，目前市面上的5G SoC市場已經出現四強爭霸的局面，SoC廠商為了保證利潤、提升市場占有率，5G SoC在產能提升大同時，單片價格也會控制在較為合理的范圍內。同時，隨著5G產業鏈的完善成熟，5G手機體積和重量都可以控制在合理范圍內。
06 有線充電功率高達65W，但隨時會被無線充電干掉
眾所周知，鋰電池技術停滯不前，被譽為下一代電池技術的救世主“石墨烯”，在電池的應用從效果和價格均不理想，新電池技術普及之前，鋰電池快充技術會進一步發展。
2019年商用的手機充電技術最高可以達到65W，實現65W快充技術的大規模商用前提是：氮化鎵（GaN）新材料充電器、串聯雙電池和芯片對于各充電階段調控和安全監控。
采用氮化鎵材料的電源適配器體積
以65W充電功率為例，手機快充的發展趨勢為：1、以氮化鎵為首的第三代半導體材料充電器會成為日后手機廠商的出廠標配。2、電池結構設計會成為鋰電池的挖掘方向。3、獨立的充電控制芯片越來越主流。
第三代半導體材料中，氮化鎵是最早進入人們視野的，量產的氮化鎵充電器確實在一定程度上改變了人們對于手機充電時長的認識，如若發揮氮化鎵充電器的最強效果，需要充電協議與充電芯片的組合配置。
OPPO工程機，無按鍵與接口，支持30W無線快充
更高功率的有線充電技術是未來的發展方向，但有線充電技術隨時會被取代，手機廠商展示的工程機來看，手機日后的形態是消滅一切按鍵和接口（包括充電接口），而現在無線充電的功率已經可以達到30W，因此無線充電會越來越普遍，越來越被大眾接受，無線充電的功率也會越來越高，除非有線充電技術進化速度比無線充電進化速度更快。
07 一億像素不是手機影像的終點
像素越高，能夠捕捉到的細節越多，更多的像素數能帶來更廣闊的剪裁空間，讓后期處理更為游刃有余；單鏡頭變焦相較于多顆不同焦段鏡頭組合的方式，可以帶來更順暢不割裂的變焦體驗，單顆CMOS為手機內部的其他零部件預留更多空間。
攝影圈常說“底大一級壓死人”，盡管手機傳感器的面積一再提升，但限制于體積，手機傳感器的面積也很難超越單反，因而在手機上如果要再次提升手機的拍攝水平，那么就需要結合手機的ISP、NPU等硬件優勢，配合手機內的軟件算法實現手機影像技術的提升。
目前量產一億像素的手機是小米CC9 Pro，DxOMark給出綜合121分的分數，在小米的調教下，一億像素就已經展現出強大的潛力，而后續搭載一億像素的手機首先在硬件上就已經保證了手機的成像效果。
一億像素對于手機行業最大的影響是拓寬了手機的拍攝上限：手機廠商為了滿足一億像素更好的成像效果，采用了圖像校正效果更好的7P鏡頭、8P鏡頭；在視頻方面，業已商用的一億像素手機支持4K/30p視頻拍攝，在后續對一億像素的優化下，支持6K/30p的錄制對于高速發展的ARM SoC來說也不是難事。
與單反等擁有“一億像素”的專業拍攝設備對比中我們可以發現，手機高像素與單反的高像素發展方向走上截然不同的方向：手機因為較高的集成度沒有辦法主動更換鏡頭，因而手機調用ARM SoC中更為強大的ISP+NPU+軟件配合實現一億像素的還原，而單反相機通過強有力的硬件，在軟件算法的優化重視程度沒有手機拍攝高。
從商用一億像素手機越來越多的后置攝像頭我們能看出，手機拍照在實現“常規+廣角+變焦+微距”后會落地更為復雜的功能，日后手機后置攝像頭越來越多、傳感器尺寸越來越大的同時，手機SoC中的ISP、NPU與軟件算法將發揮越來越重要的作用。
08 手機發展出現功能細分化趨勢
總結2019年應用在手機上的技術來看，手機性能已不再是制約手機發展的關鍵，智能手機在新技術的加持下，已開始向“拍照手機”“電競手機”“視頻手機”等方向細化。其中與產業鏈緊密相關的技術，諸如高刷新率屏幕、高功率充電器、一億像素在明年產能爬坡和成本下調后能夠得到迅速普及。
近些年廠商在推進“能夠有效提升消費者體驗的技術”上是不遺余力，一加已經宣布今后一加全系出廠全部采用高刷新率屏幕，而OPPO、紅米的手機在高刷新率屏幕上也有跟進；近期有報告稱，三星量產的一億像素CMOS將被三星S11搭載使用；隨著電荷泵產業的完善與發展，高充電功率會越來越有話語權。
而在2020年，會有哪些新技術被使用呢？屏下攝像頭在今年曝光頗多，明年很有可能成功商用；而隨著芯片納米制程的發展，集成5G毫米波的SoC也會在2020年與我們見面。同時，在硬件上激進的廠商會在屏幕顯示方面追求更為顯示效果優質的Mini-OLED；最值得關注的是，手機AI算力已經足夠滿足人工智能所需，手機人工智能在2020年長足發展已是必然。
從2019年手機上的創新技術來看，國產手機廠商已經占領了行業創新的高地，海外智能手機品牌在創新上已有疲態，現在說國產手機在創新領域完全壓倒海外品牌為時尚早，但2020年手機行業創新領域的“地震”已是在所難免。
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