未來的智能手機(jī)

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)碼產(chǎn)品越來越貼近人們的生活。10年前手機(jī)僅僅作為一個(gè)通訊設(shè)備出現(xiàn)在人們的面前，但是在網(wǎng)絡(luò)全球化的今天，手機(jī)儼然成為個(gè)人的“超級(jí)計(jì)算機(jī)”，日益強(qiáng)大的性能和豐富的功能不斷地改變著人們手機(jī)使用的態(tài)度，讓人們對(duì)手機(jī)的依賴性越來越強(qiáng)。

經(jīng)歷了數(shù)10年的發(fā)展，智能手機(jī)已經(jīng)逐步按照操作系統(tǒng)形成了3大陣營(yíng)——蘋果旗下的iOS、Google旗下的Android和微軟旗下的Windows Phone。未來各大廠商爭(zhēng)奪市場(chǎng)的武器中，硬件性能的地位并非被擺在首位。不過，這也符合智能手機(jī)平臺(tái)的特征，智能手機(jī)更多地是一個(gè)包括軟件和應(yīng)用在內(nèi)的整體產(chǎn)品，用戶無法通過升級(jí)某個(gè)硬件來獲得設(shè)備性能的提升，在性能足夠的前提下，外觀設(shè)計(jì)、材質(zhì)、品牌等因素都可能被置于硬件配置之上被優(yōu)先考慮。

但從另一方面而言，更加豐富的應(yīng)用必定會(huì)依賴于更強(qiáng)悍的硬件性能才能生存，這也促進(jìn)了智能手機(jī)硬件技術(shù)的進(jìn)步，這一進(jìn)步甚至超越了臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦等傳統(tǒng)的硬件平臺(tái)。

比如在處理器方面，用于iPhone的三代處理器Apple A4、Apple A5和Apple A6，每一代的性能幾乎都達(dá)到了上一代的兩倍，也就是說在短短兩年的時(shí)間內(nèi)，蘋果公司A系列處理器的性能提升了8倍，這一增長(zhǎng)幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了摩爾定律。同樣的事情還出現(xiàn)在顯示技術(shù)上，兩年前許多手機(jī)還在使用800×600分辨率的顯示屏，而如今主流手機(jī)的分辨率竟驟增到了1080p。要知道，在主流臺(tái)式機(jī)平臺(tái)上，F(xiàn)ull HD尚未完全普及，而用到Full HD分辨率的13英寸筆記本電腦更是鳳毛麟角。

未來智能手機(jī)和平板電腦的硬件規(guī)格還能夠有如此高速的發(fā)展嗎？近年來智能手機(jī)出現(xiàn)的硬件規(guī)格的爆發(fā)式提升也許將放緩腳步——畢竟此前的發(fā)展大多得益于后發(fā)優(yōu)勢(shì)，而現(xiàn)在這一優(yōu)勢(shì)已經(jīng)不再明顯。比如在這類對(duì)續(xù)航能力要求極高的平臺(tái)上，處理器的性能要受到電池供電能力的限制，而電池的容量增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于硬件規(guī)格的提升，因此未來超節(jié)能處理器的性能增長(zhǎng)將會(huì)更接近摩爾定律；在超越人類視網(wǎng)膜的極限之后，屏幕分辨率繼續(xù)提升的意義也已經(jīng)不大，擁有3D效果、提高在強(qiáng)光下觀看的舒適度、節(jié)約電能等特性也是未來的發(fā)展方向。結(jié)合無線芯片和傳感器技術(shù)，智能手機(jī)將會(huì)產(chǎn)生更多的應(yīng)用。同時(shí)，電池的發(fā)展也不可忽視，容量更大、可充電次數(shù)更多的電池將是智能手機(jī)和平板電腦進(jìn)化的強(qiáng)勁保障。

處理器各顯神通

在移動(dòng)領(lǐng)域，ARM一直是需要高性能低功耗產(chǎn)品的嵌入式領(lǐng)域的設(shè)計(jì)規(guī)范，它通過出售芯片技術(shù)授權(quán)的方式，建立起新型的微處理器設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售商業(yè)模式，并將其授權(quán)給世界上許多著名的半導(dǎo)體、軟件和OEM廠商。高通、三星、英偉達(dá)等廠商都積極地在此規(guī)范之上依靠自己計(jì)算、通信、圖形等各個(gè)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)長(zhǎng)處開發(fā)著專屬的處理器平臺(tái)，此外，英特爾也在一旁虎視眈眈，x86處理器也逐漸已經(jīng)開始進(jìn)軍手機(jī)領(lǐng)域。

在智能手機(jī)領(lǐng)域，ARM架構(gòu)處理器占據(jù)著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，不過生產(chǎn)ARM處理器的數(shù)家頂級(jí)廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)卻從未停止。我們所見到的智能手機(jī)處理器幾乎都源自ARM所設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)。

在當(dāng)今的處理器陣營(yíng)中，高通的驍龍系列處理器猶如一顆璀璨的明星，光彩奪目。其中驍龍800系列處理器憑借最高可達(dá)2.3GHz的四核Krait 400 CPU和超越上一代產(chǎn)品50%圖形處理性能的Adreno 330 GPU，在絕對(duì)性能方面傲視群雄。如今許多品牌的旗艦級(jí)手機(jī)采用的處理器都是高通公司的驍龍600和驍龍800系列，如HTC One、LG Optimus G Pro、小米2S等手機(jī)均選擇了驍龍600系列處理器，索尼的新旗艦巨屏手機(jī)Xperia Z Ultra則采用了最新的驍龍800處理器。

除此之外，高通在無線通信領(lǐng)域方面的優(yōu)勢(shì)也是其有力的武器。隨著多模多頻段的3G和4G網(wǎng)絡(luò)的興起，手機(jī)所支持的頻段越多，就越容易受到經(jīng)常漫游各地消費(fèi)者的鐘愛。如今新一代的高通驍龍?zhí)幚砥骶鋫淞烁咄ü镜谌?G LTE調(diào)制解調(diào)器，它支持LTEFDD、LTETDD、WCDMA、CDMA1x、EV-DO、TD-SCDMA和GSM等網(wǎng)絡(luò)，基本涵蓋了目前所有主流的網(wǎng)絡(luò)制式，一臺(tái)機(jī)器全網(wǎng)通吃不再是夢(mèng)。憑借高通處理器在通訊方面的優(yōu)勢(shì)，就連三星新一代旗艦手機(jī)GALAXY S4在歐洲銷售的機(jī)型也都不得不舍棄自家的Exynos 5410處理器而采用支持4G LTE網(wǎng)絡(luò)的高通驍龍600處理器。

如果說高通的優(yōu)勢(shì)在于無線通信，那么英偉達(dá)則是大家熟知的PC時(shí)代的圖形專家；Tegra是英偉達(dá)于2008年洞察到移動(dòng)領(lǐng)域的巨大潛力后，適時(shí)推出的基于ARM構(gòu)架的通用處理器品牌。自從Tegra3起，英偉達(dá)就開始在Tegra處理器當(dāng)中采用為減低功耗而考慮的獨(dú)特“4+1結(jié)構(gòu)”，其特色在于“動(dòng)態(tài)待機(jī)”，如在執(zhí)行音樂、視頻播放這種低負(fù)載任務(wù)時(shí)，全部4個(gè)主核心皆關(guān)閉以節(jié)能，僅留下協(xié)核心運(yùn)行。而在運(yùn)行需要更高性能的應(yīng)用時(shí)，則按需逐個(gè)開啟主核心，同時(shí)關(guān)閉協(xié)核心。這一點(diǎn)與三星最新的Exynos 5410處理器頗有相似之處，Exynos 5410內(nèi)部采用4個(gè)Cortex-A15和4個(gè)Cortex-A7核心，不過該處理器僅支持big.LITTLE架構(gòu)的群體遷移方式，在實(shí)際工作時(shí)同時(shí)最多只有4個(gè)內(nèi)核工作，其中A15架構(gòu)處理器負(fù)責(zé)處理繁重的工作負(fù)載，而A7架構(gòu)處理器則應(yīng)付一些日常應(yīng)用。

拋開龐大的ARM陣營(yíng)，移動(dòng)領(lǐng)域還有另外一位重量級(jí)選手——英特爾。英特爾在智能手機(jī)平臺(tái)的首個(gè)產(chǎn)品，是我們所熟知的與聯(lián)想共同推出的K800，隨后升級(jí)版處理器——Atom Z2480單核憑借2GHz的主頻讓摩托羅拉MT788大放異彩，打破了長(zhǎng)久以來的單純“多核戰(zhàn)爭(zhēng)”的局面，由此x86與ARM的戰(zhàn)爭(zhēng)也逐漸拉開。

雖然在核心數(shù)量上并不占優(yōu)勢(shì)，但是英特爾 Atom處理器支持PC上才有的超線程技術(shù)，確保處理器能并行執(zhí)行兩個(gè)指令線程，以單核模擬雙核環(huán)境，滿足了當(dāng)前多任務(wù)環(huán)境下對(duì)性能和系統(tǒng)響應(yīng)能力的要求。實(shí)際的性能測(cè)試也顯示出它在核心方面足以具備以一敵二、以二敵四的能力。

如今采用英特爾Atom Z2580處理器的聯(lián)想K900和中興V975（Geek）手機(jī)的優(yōu)異表現(xiàn)讓我們對(duì)英特爾手機(jī)處理器的性能刮目相看。不過不得不說的是，其支持的網(wǎng)絡(luò)制式少得可憐，僅支持GSM與WCDMA的單卡雙模，讓其在采用高通處理器幾乎支持全系網(wǎng)絡(luò)制式的產(chǎn)品面前顯得相形見絀。

如今這種“殘酷”的競(jìng)爭(zhēng)看起來對(duì)英特爾和英偉達(dá)較為有利。英特爾在制程和架構(gòu)方面積累了大量經(jīng)驗(yàn)，這些紅利將在今后一段時(shí)間內(nèi)逐步體現(xiàn)出來。而英偉達(dá)則成功地整合了ARM移動(dòng)架構(gòu)和有高性能潛力的圖形內(nèi)核，憑借其在這方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，它能夠胸有成竹地推出未來數(shù)代超節(jié)能處理器的發(fā)展規(guī)劃。高通在無線通訊方面具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，并且在硬件設(shè)計(jì)方面具有雄厚的實(shí)力，但是這些優(yōu)勢(shì)在制程面前顯得有些單薄。蘋果、三星則看起來不用過分發(fā)愁，因?yàn)樗鼈兊奶幚砥魍ǔＪ恰白援a(chǎn)自銷”，即使有所延誤，也會(huì)憑借其較大的市場(chǎng)占有率和粉絲群體成功渡過難關(guān)。未來智能手機(jī)處理器的大戰(zhàn)仍舊大有看頭。

屏幕不再只是分辨率

手機(jī)屏幕作為手機(jī)重要的一個(gè)組成部分，其顯示效果會(huì)直接影響到整機(jī)的體驗(yàn)。目前關(guān)于屏幕的概念名詞非常多，讓人難以區(qū)分。目前主流的手機(jī)屏幕材質(zhì)可歸結(jié)為兩類：LCD與OLED。LCD是一種較為傳統(tǒng)的屏幕材質(zhì)，技術(shù)比較成熟，往下延伸可分為更多子類型，如TFT、IPS、SLCD等。這里需要提出的是，TFT與LCD在概念上有重疊，TFT又被認(rèn)為是所有LCD面板的統(tǒng)稱，在這里我們根據(jù)一般使用方式，將TFT歸屬為L(zhǎng)CD的一個(gè)子分類。

傳統(tǒng)的LCD屏幕

TFT屏幕的表現(xiàn)效果中規(guī)中矩，屬于液晶面板中的“元老”。雖然理論上TFT算是比較老的一種屏幕材質(zhì)，但由于大廠針對(duì)這些產(chǎn)品進(jìn)行了技術(shù)優(yōu)化，所以可以讓其實(shí)達(dá)到不錯(cuò)的顯示效果。采用該面板的機(jī)型也比較廣泛，如三星GALAXY Mega 5.8、索尼Xperia Z等用的都是TFT屏幕。不過部分小品牌的手機(jī)產(chǎn)品為節(jié)省成本，采用較為低廉的TFT屏幕，其顯示效果就有些參差不齊了。

IPS屏幕俗稱“Super TFT”，從名字可以看出，IPS屏幕是基于TFT屏幕的進(jìn)階版，但其實(shí)質(zhì)還是TFT屏幕。IPS屏幕的優(yōu)勢(shì)是顯示效果通透、亮麗，可視角度大，可以達(dá)到接近180°的可視角度。在實(shí)際應(yīng)用中，IPS屏幕最為典型的案例是蘋果的iPhone系列，如iPhone 4S、iPhone 5。同樣也是蘋果iPhone讓IPS屏幕在手機(jī)中的應(yīng)用中發(fā)揚(yáng)光大。另外，諾基亞Lumia920，中興V975（Geek）、華為Ascend D2也使用的是IPS屏幕，但是同為IPS屏幕，顯示效果卻有著些許差異，這也取決于IPS的顯示技術(shù)與優(yōu)化力度。

除了TFT和IPS屏幕外，SLCD屏幕也是LCD屏幕中的一大類別，SLCD的全稱為Super LCD，可以說SLCD屏幕是LCD屏幕的高級(jí)進(jìn)化版，該屏幕在色彩表現(xiàn)和可視角度方面更為接近于OLED屏的顯示效果，而且色彩還原比較真實(shí)，不會(huì)顯得偏色。

SLCD屏幕的流行主要?dú)w功于HTC，因?yàn)樵撈放破煜碌拇蟛糠种髁鳈C(jī)型都采用該材質(zhì)的屏幕，并且取得了非常不錯(cuò)的市場(chǎng)認(rèn)可。如HTC的One系列中的One X和One V兩款機(jī)型，采用的就是SLCD二代屏幕，新的HTC One則采用了SLCD三代屏幕。該屏幕的顯示效果有目共睹，通透性非常出色，飽和度也把控得很到位，得到了很多用戶的高度認(rèn)可。

新生代的OLED

OLED屏幕與LCD屏的最大差異是，OLED屏是通過像素自發(fā)光來顯示圖像。從這個(gè)角度上來講，OLED屏幕比LCD屏幕的技術(shù)要更加先進(jìn)。另外OLED屏在厚度上可以做得更薄，從而有利于控制整機(jī)的厚度。想當(dāng)年三星GALAXY S2以8.49mm的纖薄厚度征服了全球的目光，其所采用的超薄Super AMOLED Plus屏幕功不可沒。

目前主流AMOLED屏幕屬于OLED屏的一個(gè)分支，主要技術(shù)掌握在三星手中。AMOLED屏幕在發(fā)展過程中衍生出了很多不同的版本，比如AMOLED、Super AMOLED、Super AMOLED Plus以及Super AMOLED Advanced等等。Super AMOLED屏幕色彩飽和度高，顯示艷麗，但它采用P排列，顆粒感較強(qiáng)。好在Super AMOLED Advanced和Super AMOLEDHD屏幕擁有較高的分辨率，在一定程度上可以緩解顆粒感，特別是HD Super AMOLED屏幕的顆粒感已經(jīng)控制得很好了，使用體驗(yàn)已經(jīng)非常出色。例如三星當(dāng)今的旗艦手機(jī)Galxy S4采用的就是Super AMOLED HD屏幕，其色彩表現(xiàn)非常到位，1080p的分辨率也讓我們絲毫感受不到顆粒感。

如今，高端智能手機(jī)的屏幕分辨率已經(jīng)從去年的720p躍升至1080p的水平，在這種分辨率下，即便是5英寸屏幕的像素密度也已高達(dá)440ppi以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人眼可識(shí)別的300ppi的極限。而手機(jī)的屏幕尺寸由于受到便攜性的限制不可能無限制地增加，可以預(yù)料在沒有特殊需求的推動(dòng)下，高端手機(jī)屏幕的分辨率之戰(zhàn)或許會(huì)進(jìn)入一個(gè)短暫的“?；鹌凇?。因此預(yù)計(jì)各大屏幕制造商的交火點(diǎn)未來依然將在顯示效果、厚度、能耗和功能化等幾個(gè)方面。

可彎曲的柔性屏幕

在今年年初的CES展會(huì)上，三星展示了采用其柔性屏的“Youm”，它能夠在僅有0.6mm的輕薄透明材料上提供顯示能力。雖然如此之薄，但顯示效果卻并未打折扣。“Youm”的主要原理是將以往在屏幕中采用的玻璃物料改為塑料，配合發(fā)光有機(jī)物料提供畫面顯示。它能夠保留AMOLED屏幕顏色顯示豐富、省電、可視角度高、對(duì)比度高及反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，并能提供超薄、可彎曲以及不易碎的特性，相對(duì)于目前現(xiàn)有的顯示技術(shù)來說，這是一項(xiàng)重大創(chuàng)新。

如今除了三星外，LG已經(jīng)開始批量生產(chǎn)其推出的柔性塑料電子紙顯示屏EPD（Plastic Electronic Paper Display）。EPD首次用塑料電子墨水基板取代傳統(tǒng)的玻璃基板，這使產(chǎn)品具有了柔韌性，可以彎曲，這也是全球首款已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際生產(chǎn)的柔性屏幕。

蘋果也已經(jīng)申請(qǐng)了一項(xiàng)柔性屏幕新專利，這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠允許屏幕彎曲，還可以模擬物理按鍵的觸感、反彈感，并且可以發(fā)出聲音，讓一些科幻設(shè)想有了實(shí)現(xiàn)的可能。我們有理由相信憑借可以令電子產(chǎn)品形態(tài)更加多變的優(yōu)勢(shì)，柔性顯示屏有望成為消費(fèi)電子產(chǎn)品、特別是智能手機(jī)未來幾年的主流。

攝像頭超越DC

作為手機(jī)的一項(xiàng)附加功能，手機(jī)的數(shù)碼相機(jī)功能得到了迅速的發(fā)展，其中的關(guān)鍵指標(biāo)像素?cái)?shù)從早期的30萬像素逐步升級(jí)到如今主流的800萬像素、1 300萬像素甚至更高，大有取代中、低端卡片數(shù)碼相機(jī)的趨勢(shì)。有些手機(jī)廠商以拍照為主打功能的手機(jī)，其拍照功能大有喧賓奪主的氣勢(shì)。

經(jīng)過多年的發(fā)展，目前絕大多數(shù)主流手機(jī)的影像傳感器均用了背照式CMOS設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)將感光層的元件調(diào)整了位置，讓光線可避免受到微透鏡和廣電二極管之間電路和晶體管的影響。相比傳統(tǒng)的CMOS，背照式CMOS可以顯著提高光的效能，大大改善低光照條件下的拍攝質(zhì)量。如今市面上常見的iPhone 5，三星GALAXY S3、GALAXY Note 2和小米2等主流800W像素的手機(jī)均采用的是這類CMOS。

如今在背照式CMOS的技術(shù)上，索尼公司開發(fā)出了新的堆棧式CMOS傳感器“Exmor RS CMOS”，新傳感器將原本需緊靠感光組件的電路部分置于感光組件的下方，使得設(shè)備內(nèi)部擁有更多的空間。在實(shí)現(xiàn)功能多樣化的同時(shí)，還做到了小型化。該CMOS一舉將像素?cái)?shù)提升到了1 300萬，同時(shí)還能擁有上佳的畫質(zhì)表現(xiàn)。采用索尼Exmor RS CMOS的手機(jī)目前主要有索尼Xperia Z、三星GALAXY S4、OPPO Find5、聯(lián)想K900和小米2S等機(jī)型。

除了CMOS方面的改進(jìn)，許多廠商也開始在鏡頭內(nèi)加入光學(xué)防抖技術(shù)，這可以大大減少拍照時(shí)手部抖動(dòng)造成的圖片模糊，由于光學(xué)防抖技術(shù)的存在，在拍照時(shí)我們可以使用較長(zhǎng)的曝光時(shí)間，顯著提升暗光線下的拍攝效果。如諾基亞的Lumia 920/925等機(jī)型，采用了配備F2.0大光圈的卡爾蔡司鏡頭和光學(xué)防抖技術(shù)（OIS），在暗光下?lián)碛惺殖霰姷呐臄z效果。

由于手機(jī)體積和厚度的限制，影像傳感器的體積都非常小巧，大多數(shù)手機(jī)采用的都是1/3.06英寸規(guī)格的感光元件和較小尺寸的鏡頭，這同時(shí)也限制了手機(jī)攝像頭的成像能力。于是許多手機(jī)廠商在其主打拍照功能的手機(jī)中將CMOS和鏡頭的規(guī)格進(jìn)行了大幅的提升，如諾基亞Lumia 1020采用了1/1.5英寸的背照式感光元件，而諾基亞獨(dú)有的PureView技術(shù)讓每7個(gè)像素點(diǎn)整合成一個(gè)“超級(jí)像素點(diǎn)”，這也就意味著，同樣條件下，同樣強(qiáng)度的光線在進(jìn)入鏡頭后會(huì)照射到比一般500萬像素傳感器所擁有的大得多的像素點(diǎn)上。因此，采用PureView技術(shù)的手機(jī)攝像頭在弱光情況下出現(xiàn)的噪點(diǎn)會(huì)大大減少，成像質(zhì)量也就會(huì)明顯提高。與此類似的技術(shù)還有HTC采用的UltraPixel，采用該技術(shù)攝像頭的CMOS由3層感光元件組成，單個(gè)像素點(diǎn)的尺寸達(dá)到了普通手機(jī)攝像頭的3倍以上，可以捕捉到更多的光線，通過搭配光學(xué)防抖技術(shù)，它同樣可以在弱光環(huán)境下拍攝出驚艷的照片。

除了以上的機(jī)型，手機(jī)廠商們也不乏有更加激進(jìn)的做法，如三星為其S4 Zoom手機(jī)配備了10倍光學(xué)變焦的鏡頭和1/2.3英寸的1 600萬像素影像傳感器，儼然一副主流卡片數(shù)碼相機(jī)的配置，不過這樣的做法帶來的是厚重的機(jī)身，并不是所有消費(fèi)者都能接受這種混搭的設(shè)計(jì)。

在現(xiàn)有技術(shù)下，由于手機(jī)便攜性的限制，鏡頭的尺寸不可能無限制增大，于是人們開始將研究方向的重點(diǎn)放在了提高影像傳感器性能方面。不久前，新加坡南洋理工大學(xué)的研究人員使用純石墨烯制作出一種高光敏感度的傳感器，這種新型傳感器的關(guān)鍵在于使用了“滯留光線”的納米結(jié)構(gòu)，它采用能夠比傳統(tǒng)的傳感器更長(zhǎng)時(shí)間捕獲產(chǎn)生光線的電子微粒，這就會(huì)導(dǎo)致傳感器產(chǎn)生一種更強(qiáng)的電信號(hào)。據(jù)稱，采用該技術(shù)的影像傳感器的感光性能比傳統(tǒng)影像傳感器強(qiáng)1 000倍，即使是在十分昏暗的光線環(huán)境中，依然能夠捕捉到明亮、清晰的影像。如果這種影像傳感器能夠?qū)嵱没?，那么?duì)于手機(jī)的攝像頭乃至整個(gè)攝影界都會(huì)是一場(chǎng)革命。

電池未來很美好

由于智能手機(jī)既要強(qiáng)調(diào)便攜性，同時(shí)又要具有足夠的性能，因此電能供應(yīng)成為制約智能手機(jī)發(fā)展的重要問題。盡管近年來鋰離子電池技術(shù)的研究不斷出現(xiàn)突破，但電池能量的增長(zhǎng)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上需求。

雖然主流手機(jī)的屏幕變得越來越大，但是由于人們對(duì)于輕薄機(jī)身無止境地追求導(dǎo)致留給電池的空間不增反減。與智能手機(jī)飛速增長(zhǎng)的用電需求相比，鋰聚合物電池的能量密度年增長(zhǎng)率僅為5%～7%，如今大多數(shù)主流手機(jī)的續(xù)航時(shí)間僅為一天左右，一天一充是非常普遍的狀態(tài)，現(xiàn)有的電池技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上步伐。

從2008～2013年之間iPhone和GALAXY S系列的電池能量密度走向圖我們可以看到，iPhone 3GS使用的是能量密度較低的鋰聚合物而非鋰離子電池，而之后的GALAXY S2由于采用鋰離子電池能量密度有了比較大的提升。GALAXY S2比iPhone 3GS增加了53%，GALAXY S3又比GALAXY S2增加了27%，之后GALAXY S4在GALAXY S3上有10%的提升；GALAXY S4和iPhone 5則相差無幾?？梢婋姵啬芰棵芏忍嵘迷絹碓铰?。這也說明三星和蘋果在當(dāng)前材料的潛力挖掘上越來越接近極限了。

現(xiàn)有電池技術(shù)似乎已經(jīng)走入了死胡同，世界各國(guó)的研究人員正嘗試不同的方法，研發(fā)更強(qiáng)大的電池。一個(gè)方向是提高電池的能量密度，如卡爾斯魯厄理工學(xué)院的納米技術(shù)研究所正在制定新的架構(gòu)，研發(fā)一種可能比鋰離子電池的能量密度高20倍的新型電池。這種電池使用金屬陽極和金屬氟化物陰極，據(jù)研究人員介紹這種材料的一大優(yōu)勢(shì)是，能量密度高達(dá)5 000Wh/l，而目前的鋰離子電池則只有區(qū)區(qū)的250Wh/l。

除了提高電池的能量密度外，減少電池的充電時(shí)間也是另一種不錯(cuò)的方法，美國(guó)伊利諾伊州西北大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了一種硅陽極的電池，通過讓鋰離子在兩個(gè)電極之間更快地移動(dòng)來加快充電的速度，其充電性能將是傳統(tǒng)電池的10倍，這就意味著新型電池只需充不到2min的電，即可支持手機(jī)持續(xù)通話超過100h。

外殼更加耐用

俗話說人靠衣裳馬靠鞍，作為一款手機(jī)，性能和功能固然重要。但是不可否認(rèn)的是，手機(jī)的衣服——外殼材質(zhì)也對(duì)購買者或多或少起到一些引導(dǎo)作用。在這個(gè)追求品位的年代，手機(jī)除了擁有作為電子產(chǎn)品的功能之外，另一個(gè)重要用途就是用來滿足部分人群面子工程的需要。所以主流手機(jī)廠商們也在手機(jī)的外殼材質(zhì)方面做了很多文章，好讓它們的手機(jī)產(chǎn)品看起來更加時(shí)尚。

聚碳酸酯是一種高分子聚合物材料，由于其牢固和輕便的特性，受到了許多智能手機(jī)廠商的寵愛。如今市面上許多主流手機(jī)都采用聚碳酸酯材質(zhì)來制造手機(jī)外殼，如三星GALAXY S4、HTC One X。不過恰恰是由于聚碳酸酯的低成本和高可塑性，所以這類材料被大量的用于許多低端機(jī)型，加之塑料一詞本身就給人以廉價(jià)的感覺，所以采用這類外殼材質(zhì)的高端手機(jī)也免不了被許多消費(fèi)者戴上“塑料手機(jī)”和“廉價(jià)貨”的帽子。

在很多年前，高端的黑白顯示屏手機(jī)大都使用金屬材質(zhì)打造。于是金屬材質(zhì)一度成為高端的象征，隨著材料技術(shù)的進(jìn)步，金屬材質(zhì)的外殼成本已經(jīng)不再那么高不可攀，采用金屬外殼的手機(jī)也已經(jīng)不是什么稀罕物。如今許多手機(jī)的金屬外殼會(huì)選擇采用鋁材質(zhì)，比較有名的是諾基亞N8的陽極氧化鋁和HTC One S的微弧陽極氧化鋁合金。這些所謂的“合金材料”，主要原料是金屬鋁，通過摻入少量的鎂或是其他的金屬材料來加強(qiáng)其硬度，依據(jù)添加金屬的不同而被稱為鎂鋁合金或鈦鋁合金。除了擁有遠(yuǎn)超普通塑料材質(zhì)的硬度外，鋁合金材料還十分容易上色，簡(jiǎn)直是高端智能手機(jī)最為理想的伴侶。如iPhone 5的外殼通過陽極氧化鋁的工藝讓顏色附著在手機(jī)殼的表面，只不過這種顏色只是薄薄的一個(gè)涂層，很容易在磕蹭中脫落，露出鋁合金原本的質(zhì)地和顏色（主要是白色），這樣反而會(huì)大大影響手機(jī)的美觀程度。

除了塑料和金屬材質(zhì)外，如果不是蘋果第一個(gè)吃螃蟹，有誰能想到玻璃也可以做成手機(jī)外殼呢？當(dāng)喬布斯將采用雙面玻璃設(shè)計(jì)的iPhone 4展現(xiàn)在世人面前時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的觀眾們無不為之傾倒。目前除了蘋果iPhone 4和iPhone 4S之外，采用雙面玻璃設(shè)計(jì)的手機(jī)還有索尼Xperia Z和Google Nexus 4。這些手機(jī)敢于使用雙面玻璃材質(zhì)要?dú)w功于康寧發(fā)明的大猩猩玻璃，這種玻璃具有光滑和硬度高的特點(diǎn)，非常耐磨，普通的金屬無法在其表面留下痕跡。不過其缺點(diǎn)也十分明顯，由于抗沖擊性較差，如果不小心跌落到硬地面上很可能會(huì)導(dǎo)致外殼碎裂。

除了以上各種傳統(tǒng)的材料外，研究人員也在不斷嘗試著新的材料，其中獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)石墨烯成了材料學(xué)家研究的重要對(duì)象，石墨烯是目前世界上已發(fā)現(xiàn)的最輕、最堅(jiān)硬的納米材料。如果將這種材料制作成手機(jī)外殼，可以想象，我們的手機(jī)可以變得多么堅(jiān)固耐用。如果蘋果公司選用這種材料來制作手機(jī)外殼的話，相信Send Me To Heaven（一個(gè)將你的手機(jī)盡可能地向上拋的APP，該APP可以記錄下你拋起手機(jī)的高度，并把成績(jī)加入到一個(gè)全球性的排行榜中）就不會(huì)被蘋果限制上架了。不過由于技術(shù)的限制，這種材料依然十分昂貴，但我們相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，在不久的將來，使用輕盈又堅(jiān)固的石墨烯材料外殼的手機(jī)將會(huì)出現(xiàn)在我們的面前。

總結(jié)

近幾年來，智能手機(jī)市場(chǎng)持續(xù)保持快速地成長(zhǎng)，究其原因是因?yàn)槿藗儗?duì)于智能手機(jī)日益高漲的需求所致。蘋果iPhone手機(jī)取得的巨大成功，也讓各大廠商看到了智能終端市場(chǎng)蘊(yùn)藏的無限商機(jī)。它們紛紛強(qiáng)勢(shì)出擊，不斷發(fā)布各種形態(tài)和功能多樣的智能手機(jī)新品，讓智能手機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)趨近白熱化，同時(shí)也讓其成為科技創(chuàng)新的熱點(diǎn)，這是一個(gè)非常良好的勢(shì)態(tài)，它可以讓人們?cè)诘谝粫r(shí)間感受到科技帶來的便利。在這個(gè)科技大爆炸的年代，我們有理由相信未來的智能手機(jī)可以讓我們的生活變得更加豐富多彩。