“5G 太耗电,关掉它!”

“5G 太耗电,关掉它!”

作者 | Carol
出品 | CSDN(ID:CSDNnews)

随着5G的普及,如今已经有很多手机用户已经体验到了5G的便捷了。无论国内外,从各大运营商及手机厂商向5G的投入中可见,5G的普及只不过是时间问题罢了。

但就在大家都等待着5G的全面覆盖时,却有运营商提醒我们“关掉5G”。

当地时间2月28日,美国第一大移动通信网络运营商Verizon旗下移动通信业务公司“Verizon Wireless”发布了一则Twitter,Twitter内容建议用户关闭智能手机的5G网络开关,以节省手机电量。

“5G 太耗电,关掉它!”

推文中表示,如果用户发现手机电量比正常情况下消耗得更快,可以打开手机LTE(Long Term Evolution)来减轻耗电情况。当然,开启LTE就意味着要关闭手机的5G网络功能,Verizon这样的说法总比直接告诉用户“关掉5G”来的委婉一些。

LTE作为5G网络后备功能,打开LTE就等于从5G网络切换回4G网络。令人费解的是,Verizon作为美国第一大运营商,此前曾出到455亿美元的高价购买5G频谱,大力推动5G用户发展,如今却建议大家为了电池寿命而关闭5G网络开关,确实有些令人摸不着头脑。

不过作为用户,更关注的问题可能是:打开5G开关真的会让手机耗电吗?

“5G 太耗电,关掉它!”

5G手机耗电问题的确存在

如果大家关注手机方面的资讯,会发现近一两年的手机电池容量更大了,如今4500mAh左右为主流电池容量,许多5G手机电池目前已经达到了5000mAh的容量,但它们的续航却跟过去的4G手机几乎一样。

为什么会出现这样的情况?小米中国区总裁卢伟冰曾经发过一条微博科普过这个问题:

“5G 太耗电,关掉它!”

简单换算一下,一台4000mAh的电池如果要在5G手机上保证和原来相等的续航能力,至少要提升到4800mAh才能达到4G手机4000mAh电池的续航

不过这里要注意,卢伟冰说的是在“5G网络全开”的情况下,4000mAh的5G手机电池才大约等效于4G手机的3200mAh。

虽然按照目前5G网络的覆盖来看很难做到“5G网络全开”,但如果长时间开启5G网络开关,5G手机在有5G网络覆盖的地区则将自动连接上5G网络,在这些时间段的耗电量则会有所增加。

对此,雷军也发表了看法,表示5G旗舰机一定要买4500mAh及以上,续航才踏实。

卢伟冰更是直接指出:“选5G小电量手机,用到后面会哭的”。

“5G 太耗电,关掉它!”

5G手机和4G手机最大的区别,在于增设了5G射频与5G天线模块,5G手机的超高5G网速体验是建立在更复杂、功耗更大的天线与射频设计基础上的,这些天线与射频均需要来自电池电力驱动才能实现。如果想要全面达到使用预期,那么5G手机必然更费电。

华为轮值董事长徐直军曾表示:“5G手机芯片的耗电量是4G手机芯片的2.5倍左右”,vivo 5G通信研究院总经理秦飞也曾表示:“5G终端对天线设计和布局、主板面积、散热问题、协议适配及稳定性都提出了更高要求,研发难度要比4G设备更高。”

虽然在理论上5G手机就是在原4G手机的基础上外挂一颗基带芯片即可,但其背后还涉及到很多问题。除了开发难度提升以外,外挂的5G基带也还会带来额外的耗电。

在5G覆盖率低的情况下,首选5G网络就会造成手机频繁搜索信号,这本身也就是加重手机处理信息的任务,搜索信号本身也带来功耗压力。

随着手机承载的功能越来越多,在电池技术没有取得突破性进展的条件下,电池内的电量对手机而言都是非常宝贵的。

简单总结下来,5G手机由于加入5G模块后,天线增多、吞吐能力更强,所消耗的电量理应比4G手机大,也可以归纳为以下两点原因:

  • 高通8系列处理器的功耗比7系列大约高20%;

  • 5G手机的功耗比4G手机的功耗大约高20%。

因此,5G旗舰手机配备大容量电池可以说是基础条件了。不过,配备大容量电池大概率是需要用更大的机身去容纳的,如Samsung Galaxy S20 Ultra,但在保证续航的同时,也损失了手机的便携性,和增加了手机的重量。

难道续航和便携,二者真的不可兼得吗?

“5G 太耗电,关掉它!”

耗电问题主流解决方案

事实上,每一代手机升级都会遇到类似的问题。

从最初2G到3G,从3G到4G,每一次升级都要再把续航问题经历一遍,各大手机厂商都已经“身经百战”了。因此,从4G到5G手机,耗电问题无非是再重演一遍。

如今从上游供应链到手机厂商,都在为同一个问题努力。手机厂商在大力升级硬件的同时,其实也一直在发力手机续航领域,想出各种方法来给手机运行腾出电量。

2.1 调整数据模式

比如,苹果在iPhone12中增加了智能数据模式,提供了启用5G、自动5G、4G三种数据模式给用户选择,以平衡数据用量、速度和耗电量。

2.2 标配大容量电池

标配大容量电池可以说是最简单粗暴解决续航问题的方案了,许多主流手机厂商的旗舰机已经纷纷采用该方式保证续航。

但问题也正如上文所说,更大容量的电池需要配置更大机身,对于便携性与使用感可能会有所损失,这也是需要攻克的另一问题。

2.3 超快闪充

解决续航问题,除了标配大容量电池以外,快充也是最直接有效的解决方法。

同样是4000mAh容量电池,5V/2A(10W)充满大概需要180分钟;9V/2A(18W)需要120分钟;5V/6A(30W)需要60分钟;65W(10V/6.5A)只需30分钟。

各大厂商也迅速更迭了,包括华为手机、小米手机、联想拯救者游戏手机、VIVO手机、OPPO手机等主流手机品牌都陆续推出破100W的超快闪充技术。

2.4 处理器提升

随着SoC的CPU架构、制程工艺、调度设计的变化,目前SoC的功耗已经比过去递减下降,性能效率也随芯处理器的加入和工艺递增上升。

在Anandtech对骁龙865几款一线处理器的对比测试中,骁龙865的能量消耗和骁龙855非常接近,但前者比后者的性能却有20%的提升,侧面证明了高通介绍骁龙865 时对比骁龙855有能效提升的说法。

“5G 太耗电,关掉它!”

图片来自:Anandtech

但Anandtech第一次所测试的只是骁龙865工程机的数据,不能代表量产骁龙865表现。在这次测试中,骁龙865的功耗不但比骁龙855低,甚至还比之前在工程机上的测试成绩更低,这要归功于高通和三星对量产版SoC的能效优化。

不可忽视,台积电的7nm、A77技术也有给手机省电的功劳。

“5G 太耗电,关掉它!”

工程机测试成绩(左)/S20 Ultra 测试成绩(右) 图片来自:Anandtech

Anandtech 的这个排名只是基于测试得出的「平均功耗」参考数据,要得出 SoC 的总功耗还应该结合使用时间和其他综合因素。但能看到骁龙865的功耗比过去更低,其实我们也能了解到新处理器在「节能」这方面有着更出色的表现。

2.5 采用微核各方面减轻CPU负担

比如近年厂商加入的AI系统,手机厂商们用「专核专功」的方式减轻CPU的负担,比如说麒麟990里面的NPU就是用类似于big.LITTLE的「大核+微核」去节省AI所需用电。

像人脸解锁这些小任务用的是微核,而像拍照渲染则是用大核工作。

“5G 太耗电,关掉它!”

华为AI相机渲染

然而,通过SoC节省出来的去补充5G所消耗的电量也只是杯水车薪,手机厂商还需要从其他方面「挤」出宝贵的电量。

2.6 自动调节刷新率及“深色模式”

说白了就是降低屏幕这个“耗电巨头”的功耗。

比如iPad Pro采用了120Hz屏幕,虽然使用起来会更细腻顺滑,但也比60hz屏要更耗电,为了延长iPad续航时间,苹果没有让这块屏幕以120Hz全局运行,而是通过Promotion技术让系统根据内容自动调节屏幕刷新率,进而控制屏幕对电池的消耗。

目前主流的手机屏幕有LCD和OLED两类,OLED的优势为显示黑色不耗电,显示深色背景电量较低。

而如今的5G手机现在大规模采用OLED屏幕,依靠深色模式的软件优势发挥OLED面板进而达到省电+护眼的双重效果。

近些年手机屏幕从LCD大量变为OLED,这一方面是因为OLED更容易被厂商打造出不同形态,另一方面是OLED相对要比LCD省电一些,但实际上OLED在硬件层面上给手机带来的节能还是比较有限,所以厂商也在利用OLED的一些特性来减少屏幕的消耗。


“5G 太耗电,关掉它!”

解决续航问题,需全行业共同努力

每逢新手机发布,厂商除了展示出新品性能优势之外,也不枉重点介绍“功耗降低xx%”这个关键信息。在省电这件事儿上,厂商确实一直在努力。

即使5G手机电量消耗比4G大,随着硬件和软件的优化技术出现,5G手机的续航问题也会从各个细节中逐步被解决。

总体而言,5G手机的手机性能、功能及续航应该以“三驾马车并步前驱”的方式发展。虽然如今智能手机市场在手机续航方面有很多设想,往往会有互相矛盾的时刻,但许多节能优化的方法还有待摸索,让手机硬件软件发展的同时,有更好的电池技术出现,让手机在未来的5G环境中实现更多新功能。

对于5G手机的电池续航问题,你有什么看法?

参考链接:

https://www.anandtech.com/show/15609/samsung-galaxy-s20-ultra-snapdragon-865-quick-performance-preview

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