强化移动设备续航力 打造美好使用体验

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Intel的第五代笔记本电脑CPU，影片观赏时间较前代延长1.5小时。Intel

在电池技术还没有出现大突破之前，移动设备无可避免需对电力使用锱铢比较。针对移动设备的电力考量，可以从「开源」及「节流」这两面着手。「节流」方面，低功耗元件已成为手机等移动设备的优先选择；「开源」方面，除了是指使用更强大的电池外，在充电技术上力求改进，例如快速充电2.0技术的现身，也是改善移动设备使用者体验的重点方向之一。

瞄准移动设备市场的元件业者，在产品开发上强调的就是功耗要一代比一代更低。这样的要求对于多核心处理器而言是非常严苛的要求，但是相关业者也是迭有精彩表现。以英特尔而言，该公司于去年(2014)第三季所发表的14纳米产品——全新Core M移动处理器，它的热设计功耗仅有4.5瓦，较前代Y系列处理器的11.5瓦有着明显改善，热设计功耗降低了6成之多。

移动处理器诉求  低功耗重于强性能

Core M的低功耗特性相当适合打造无风扇设计及小尺寸2合1设计的产品。Core M中的「M」这个字母就代表着Mobility，而就如英特尔总裁Brian Krzanich曾经强调，Core M 的亮点不在于「强性能」，而是在于「低功耗」。再者，在今年(2015)年初CES展中，Intel再接再厉发表的17款新一代笔记本电脑CPU，电池续航力也再次进化，影片观赏可较前代延长1.5小时的电池使用时间。

这17款CPU中，有14款是第5代Core处理器，另3款是Pentium/Celeron处理器。根据业界观察，认为Intel对于笔记本电脑平台的重视程度已大为上升，这些产品都是超低电压的笔记本电脑型产品，从i7、i5、i3到Pentium与Celeron皆有。值得注意的是，这些CPU皆是以热设计功耗(TDP) 15/28瓦的U系列处理器为主。以最新一代的Core i5-5300U处理器与4年前推出的第一代Core处理器i5-520UM相较，前者的电池续航力有2倍的成长。

基本上，第5代Core处理器是用于All-in-One PC、迷你桌上型PC、笔记本电脑工作站、电竞笔记本电脑、传统笔记本电脑，以及尺寸大于13.3寸的可拆卸式2合1设计笔记本电脑等，至于Core M处理器则适用于纯平板、极轻薄笔记本电脑、以及大小尺寸的可拆卸式2合1设计笔记本电脑。

低功耗管理技术  延长电池寿命

此外，联发科技推出用于智能手机的MediaTek Helio X20则强调超低功耗管理技术。MediaTek Helio X20是全球首款配备三丛集运算(Tri-Cluster)中央处理(CPU)架构及十核心处理器的系统单芯片解决方案。

联发科指出，今日的移动装备被要求能够处理更多样的移动应用及功能，而每种应用对于手机的运算效能与功耗需求皆不同。举例来说，在线游戏需要稳定的超高运算能力；影像处理或是手机录影则需瞬间耗费大量电力；至于网页浏览或是播放音乐等其他类型应用，则相对要求较低的运算能力与功耗。因此，手机芯片有能力快速根据不同轻重的任务配备最适当的运算效能，并同时延长电池寿命。

然而，大多数高端智能手机所采用的两丛集(Dual Cluster)处理器架构，因为只有两组核心群的配置，限制了依照不同轻重任务来调整核心处理器配置的运算精细度，让移动设备在高效能与低功耗之间的搭配无法达到最佳化。而Helio X20采用的Tri-Cluster中央处理器架构，则能提供三个丛集处理器，专为处理移动设备中各种高度、中度及轻度负载工作项目所设计。

Tri-Cluster架构包含两颗ARM Cortex-A72核心所组成的单架构(以2.5GHz工作频率运作，提供极致性能)；以及内含四颗ARM Cortex-A53核心的双架构，其中一个架构负责中等负载任务，以2.0GHz频率运作；另一个则负责执行轻度负载任务，在1.4GHz频率运作。

把核心划分为三层架构，如此可更有效地分配工作，达到更理想的性能表现，同时延长电池寿命。据了解，Tri-Cluster架构比以往传统双丛集架构处理器减少了高达30%的功耗。联发科技Helio X20将在今年第三季送样，搭载此芯片的智能手机预计在2015年底上市。

除了在低功耗设计方面精益求精外，移动设备的快速充电技术也是许多厂商致力的目标。所谓的快速充电，就是让更大的电流可以在接收到手机端的信息后，迅速通过并开始充电。

快速充电崛起  品牌手机纷纷支持

近来，随着大屏幕尺寸手机日趋普及，加上高通Quick Charge及联发科Pump Express等快速充电规格已升级至第二版后，提供给消费者更佳的使用者体验，因此品牌手机业者纷纷推出支持快速充电规格的手机产品，甚至在大陆手机产业链也计划跟进后，手机快速充电成为智能手机标配已是可以期待。

手机快速充电规格目前主要有两大阵营，分别为高通的Quick Charge以及联发科的Pump Express。就目前的声势来看，以高通的Quick Charge快速充电技术较受品牌手机业者青睐。过去，高通Quick Charge 1.0技术最高支持10W的充电功率，也就是在5V的充电电压下，充电电流可以达到2A，而Quick Charge 2.0的大充电功率进一步增加到了36W，透过支持5V、9V和12V三种电压及最大3A充电电流，可以快速将电池充满，大大缩短了充电时间。

基本上，快速充电要发挥功效，必须要使手机端与充电设备达成快速充电协议才能运作，因此以Quick Charge 2.0的支持为例，除了移动设备必须支持Quick Charge 2.0规格外，还需有一台可以支持Quick Charge 2.0的高电压(9V或12V)充电器，才能达到最高3A的充电电流。

目前许多智能手机皆已支持快速充电，例如HTC推出支持Qualcomm Quick Charge 2.0的最新快速充电器HTC Rapid Charger 2.0，包括One系列及Desire Eye手机都支持更快速的充电规格。根据HTC官方数据指称，这些手机使用15W充电器的充电速度将能提升40%，可以在30分钟之内充满60%电量。另外，三星的「闪电快充」可以在短短10分钟充电后就获得使用4小时的电量，Motorola的Droid Turbo甚至只要充电15分钟就能使用8小时。

就现阶段而言，高通Quick Charge的手机快充规格较为普及，但联发科的Pump Express快速充电规格也是动作积极，预估在2015年下半可望跟上主流市场。而随着手机业者支持快速充电的意愿愈来越高，相关芯片业者，包括德仪(TI)、Fairchild、PI(Power Intergration)、Dialog、昂宝、通嘉及大陆模拟IC供应商等，皆可望在这波手机充电器换机潮中享有商机。

釜底抽薪  电池技术寻求突破

随着移动设备的使用越来越普及，使用者对于电池续航力的要求越来越严苛。因此除了上述的低功耗及快速充电技术外，釜底抽薪之计还在于电池技术的突破，这也是许多业者着力之处。

例如戴森(Dyson)近日与密歇根大学独立出来的新创企业Sakti3签订共同研发协议，戴森投资1,500万美元，目标是将Sakti3固态电池技术商品化。Sakti3指称其固态电池可储存超过每公升1,000千瓦小时的电量，是传统锂离子电池每公升620千瓦小时的2倍左右，可让移动设备的电池寿命延长一倍。随着越来越多厂商有志于此，电池技术的突破并非不可能，而在低功耗及快速充电等技术的相辅相成下，移动设备的使用者体验将更为美好。