硬件细分下的手机耗电状况浅谈

硬件细分下的手机耗电状况浅谈

    前面我们从实际场景应用的角度了解了目前智能手机在具体用途下的功耗水平，最后来从硬件细分的角度看看另一个维度下的手机耗电状况。

智能机主要硬件组成

1、屏幕显示

    作为智能手机最主要的内容输出方式和人机交互的最主要接口，屏幕占据整机功耗的大头也是无可厚非的事情，而主要耗电部分为背光灯、触控传感器和GPU，特别是超高像素屏幕的出现以及手机屏幕亮度的不断提升和GPU性能的逐年增强更是加重了这一趋势。

    屏幕的高分辨率所带来的高耗电主要源于GPU对于多出来的数倍像素的计算量的增加和更多背光的需求；以2560x1440的原始分辨率（577ppi）运行时，高达10.247W的功耗比1280x720分辨率（289ppi）运行时的功耗高出87.3%。（数据来自《通过动态调整手机分辨率缩放的方式实现移动设备的功耗优化》，作者贺松涛、刘云新、周虎成，MobiCom2015）

    而由于屏幕分辨率升高导致的背光灯增加耗电的过程则可以用“分辨率升高 → 像素开口率降低 → 背光效率更低 → 需要更大功率的背光来保证屏幕亮度和色域 →耗电量增高”来表示。

不同分辨率屏幕的功耗水平

    以iPhone 6 Plus、三星S7这样的最大亮度下屏幕功耗达1.5W左右的机型为例，一块10Wh的手机电池即使开机什么都不做、只以最高亮度持续打开屏幕放那儿7~8个小时也就没电了……

2、处理器

    在Cortex-A7、A9这样具有满意的性耗比的核心退出历史舞台，big.LITTLE架构占据主流的时代，运行于2.4GHz的八核心CPU满载情况下就能轻松达到3~5W的功耗并严重发热，好在目前的小核心性能已经足够日常使用，整机的热控制也基本不允许这样极端的情况出现，不过处理器依然是整机绝对的耗电大户。

上、Exynos 7420小核功耗对比大核功耗    下、麒麟935大小核功耗

3、网络与无线连接

    虽然通话功能已被淡化，但数据网络与连接的基础作用在智能手机上的重要性与日俱增；不仅LTE、3G有关的基带处理器以及射频模块需要较高的功耗，越来越快的WiFi和连接越来越多设备的蓝牙同样如此。这部分在使用时的功耗水平普遍也在1000~1500mW左右。

4、位置服务

    导航、健身这样日益流行的需求少不了GPS的支持，这部分的功耗来自于GPS芯片的计算工作和加速计陀螺仪等的支持工作，约为50mW。

5、数据存取

    如果你经常在手机的存储空间里存取电影等大文件，这方面的功耗也是很可观的。每MB的文件写入需要峰值越400mW的功耗，以压缩后码率为3000kbps的1080p视频写入ROM来计算，功耗约120mW，而写入4K视频需要的功耗更多。

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