4nm+22nm双工艺 高通发布骁龙W5+骁龙W5可穿戴平台:轻松续航3天

2022年07月20日 14:14 次阅读 稿源:快科技 条评论

近几年,智能可穿戴设备市场蓬勃发展,并且不断细分、品类繁多,智能手表、儿童手表、老年设备、智能手环、健康设备、企业级设备等等不一而足,大大丰富了人们的日常生活智能体验。持续耕耘可穿戴设备平台的高通,今天也正式推出了全新一代芯片平台,并且和智能手机移动平台一样,启用了全新的命名方式:第一代骁龙W5+、第一代骁龙W5。

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高通的可穿戴平台已经发展了5年多,得到了小米OPPO、小天才等75个设备品牌,中国移动、中国联通、中国电信等25家运营商的支持,先后诞生了300多款商用设备,并有135家生态系统合作伙伴。

2016年,高通首次发布专用的可穿戴设备平台骁龙2100,基于移动平台而来。

2018年的骁龙3100,首次采用混合架构,集成始终开启的协处理器,功耗大大优化。

2020年的骁龙4100+/骁龙4100,则升级增强型混合架构,还有全新的可穿戴设备专属电源管理单元(PMIC),继续优化功耗。

最新的骁龙W5+、骁龙W5,SoC、协处理器、PMIC、基带、FRRE等全套系统重新设计,重点有三:

一是超低功耗,延长电池续航;二是突破性能,提升用户体验;三是超高集成度,紧凑封装,让设备更轻薄。

所谓增强型混合架构,就是大小核设计,一个是SoC系统级芯片“SW5100”,一个是始终开启(AON)的协处理器“QCC5100”,可以有效分配处理不同任务负载,从而提高执行效率、降低功耗。

大核SoC负责5%的交互时间,支持Wear OS、AOSP操作系统,支持Android应用,集成四个A53 CPU核心、Adreno A702 1GHz GPU,还有内存(LPDDR4X-2133)、摄像头(双ISP+EIS3.0防抖)、视频、基带(Rel.13 Cat.1bis+VoLTE)、GNSS定位、Wi-Fi、音频等单元模块。

协处理器负责95%的情景时间,面向FreeRTOS系统,集成M55 CPU核心、2.5D GPU、显示、音频、蓝牙(5.3+QHS)、Wi-Fi、HiFi5 DSP、运动健康传感器、机器学习(U55)等单元模块,其中音频、通知推送、机器学习都是首次加入。

大核、协处理器分别采用4nm、22nm工艺制造,其中SoC、PMIC的总面积只有90平方毫米,比上代12nm+28nm的组合减小了足足30%,同时最大厚度也只有0.48毫米,薄了也有30%。

值得一提的是,协处理器的22nm工艺看起来不算很先进,但要考虑两个方面,一是它属于混合系统,包括数字+模拟混合、数字+射频混合,无法应用4nm,但对于混合系统22nm已经很先进了,二是同类产品当前一般都是40nm甚至90nm,而高通上代就用上了28nm,如今的22nm更是一个飞跃。

那么,大小核在不同应用场景中是如何分工的呢?

大核处理的自然都是实时、互动的高负载场景,都需要迅速的响应,比如3D表盘、应用滚动、视频播放、3D地图与导航、实时图像识别、双向视频通话、智能终端控制、互动性语音助手。

小核则主要是后台应用、健康监测等等,比如始终开启屏幕、跑步时听音乐、语音关键词侦测、通知推送、运动健身、睡眠、心率、心电、血氧等等。

除了增强型混合架构,这一代还加入了低功耗蓝牙架构、低功耗岛、低功耗状态。

蓝牙部分升级到5.3版本,并且蓝牙模块从SoC大核转移到协处理器上,可以确保始终开启的同时,功耗也更低。

低功耗岛负责为GNSS定位、Wi-Fi无线、音频等模块分别供电,比如需要定位时,GNSS模块就会单独加电工作,不用时自动断电关闭。

低功耗状态目前是高通独有的,这次在RBSC、TWM的基础上引入了深度睡眠、休眠机制。深度睡眠模式下,会将所有与安卓相关的内容放在内存中,大核断电。休眠模式下,整个安卓系统的功耗小于0.5mA。

按照官方说法,骁龙W5+对比骁龙4100+,整体性能提升2倍以上,功耗仅降低超过50%,功能特性也丰富了2倍以上。

当然,对于可穿戴设备来说,功耗控制和续航是最为关键的指标。骁龙W5+、骁龙W5也从制造工艺、系统架构、SoC优化、终端参考设计等各个层面,全力优化功耗。

对比骁龙W4100+,新平台的典型应用功耗降低了30-60%,飞行模式下可以做到仅仅1.35mA,降低44%,后台通知功耗仅2.6mA,降低57%,GPS定位功耗仅19mA,降低42%,屏幕滚动功耗仅38mA,降低41%,最耗电的VoLTE通话也不过67mA,降低34%。

在典型日常使用场景中,骁龙W5+的续航能力可提升超过50%,比如一款600mAh电池的4G运动手表,使用上代平台续航可以2天,现在可以做到3天。

尺寸和体积同样很关键,毕竟作为可穿戴设备,自然是越小越好。

骁龙W5+ SoC+PMIC总面积可以做到区区90平方毫米面积、0.48毫米厚度,比上代减小足足30%。

同时,整个PCB面积不过200平方米,核心PCB电路板可以控制在300平方毫米,对比上代分别缩小35%、40%。

说了半天,骁龙W5+、骁龙W5有什么区别?

很简单,骁龙W5+就是SoC、协处理器的组合,适合高性能、全功能智能手表。

骁龙W5则只有SoC而没有协处理器,适合儿童、老人、运动健康等细分设备,当然成本也更低。

生态方面,骁龙W5+、骁龙W5可穿戴平台已经得到Google Wear OS的全面支持,各项功能特性也有软件、方案厂商的支持与优化,包括机器学习、音频语音、交互与情景表盘、摄像头、NFC移动支付等等。

产品方面,仁宝、和硕将首批推出两款参考设计,分别基于Google Wear OS、Android(AOSP)操作系统,可供OEM厂商选择。

正在开发中的产品有25款,覆盖各个细分市场,其中OPPO Watch 3系列(AOSP)、出门问问下一代TicWatch(Wear OS)将会首发。

最后,一图看懂骁龙W5+、骁龙W5可穿戴平台的核心亮点!

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