科学思维-------手机屏幕越来越大的真相

上上千

           这样的问题当然会有很多种理解，我觉得回答这个问题最好的方向就是从工程师的角度去说，你可以把它说成是一种工程师的审美，也可以说是一种选择。

从工程师的角度看问题，背后的逻辑就是务实的思想，只要没有必要就不去做的原则。 这个思路在解释手机屏幕为什么越来越大上，非常顺理成章。

具体到“手机屏幕为什么越来越大？”这个问题，答案是：

因为手机处理芯片的功耗越来越高，导致手机屏幕增大。

安卓系统的手机是市场绝对主力，中国今年的统计是占86.4%，全球范围是85%左右。

所以我们就以高通的芯片为代表，因为每年的旗舰级用的处理器大都是高通出品的。

手机性能评测，这方面的媒体特别多，他们可以分成2大类：

一类从使用体验出发，内容贴近用户需求，但是主观内容太多。
另一类就是从工程测试角度出发，用比较精准的专业设备做测试。

国内评测网站基本都是前者，第二类还没有。

国外也是前者居多，后者虽少，但也有做到很令人佩服的，比如 Anandtech。

电子工程师界的人看到这个名字就能嗅出工程师的味道，因为 nand 就是数字电路中一个最基础的单位——与非门。

这个网站20年来一直用研发的手段把市售产品的性能好坏展示出来，而且都是横向对比的。进入智能手机时代，他们也会实际测试芯片的功耗，其实这个测试的难度非常高，目前只有他们测得比较稳妥。

具体是这样，高通从2012年到2017年出过很多代处理器，所有核心满载情况下的极限功耗测试，最早一批 CPU 是2瓦出头，到了2013年是4.5瓦，最尴尬的是2015年，发热大户骁龙810，4个核心只3个满载，功耗就已经超过8瓦了。

而且 Anandtech 的这些测试用的是原型机，和普通手机不一样，它是给研发人员用的，所以不讲究什么外观手感，下面的图片就是原型机在测试平台上，那个黑黑的就是原型机，超厚，跟小板砖一样。

因为它只用于研发和调试，所以没必要设计那么薄，内部空间宽敞，散热压力比一般手机小很多。

但即便用这么宽松的设计，也仅仅只能跑到8瓦，再高就自动关机保护了。

正式售卖的手机都追求薄，为了解决发热问题，只好把散热面积做大，屏幕也就跟着变大了。

查一下就会发现，手机的6寸屏、6.5寸屏、甚至夸张的7寸屏，出现的时间点恰恰也是2015年的时候。

当然，厂商是不会告诉你他们没法解决发热问题，所以才尽量把手机做大，而是宣传大屏的好处，看电影玩游戏效果好之类的。

发热大也意味着更耗电，也就需要更大电量保证一天不用充电。正好，反正也要扩充体积，电池也就顺便加大一些。

其实电量不够用的问题还有另一条途径，就是增加能量密度，也就是电池的尺寸和重量不变，但是里面蕴含的能量更多，只可惜电池的能量密度受限于材料学的进展，近几十年里增长非常缓慢，所以手机的突破点不能放在增加能量密度上，这属于世界难题，把手机屏幕变大才是可行方案。

所以，手机屏幕为什么越来越大？

好像可以从视觉效果找出不少理由，但那些都不是必须的，选择大屏还是小屏，这只是审美选择。

因为有喜欢大的就有喜欢小的，如果这件事的原因主要来自于审美的评判，那同理也应该出现一批人追求比3.5英寸更小屏幕的产品，起码小巧的女生更抗拒板砖类的手机。

但为什么2010年到2015年里没见到有向这个方向发展的趋势呢？

其实背后就是那个无法调和的矛盾，你要是不给手机留够空间，发热问题就解决不了，手机在使用时就会随时面临过热关机的危险。

工程师的这种选择就体现了只要没有必要就不去做的原则，现在发热已经迫在眉睫，必须做大屏。

2015年那次发热高峰后，各厂商也意识到问题的严重性，5瓦以上就是雷区，不能碰。

所以后来2年出来的旗舰级处理器，又降回到4.5瓦，3.6瓦这样的水平，所以手机屏幕继续变大的趋势也就停下来了，6.5寸以上的款式不剩几个了，大都回到了5寸。

处理器功率

现在的处理器很多都是半导体开关按一定逻辑连接起来的。

单个的开关，大致结构是这样的：

有一个入口一个出口，电流一边进一边出，但中间有一道门，门具体是开是闭，由门上的电压控制，如果是机械式的门，那开闭起来不但有磨损，速度上也不可能太快，顶多每分钟几万次开闭就到头了，发动机就是个典型的应用。

但如果用电场控制，就灵敏多了，每秒几十亿次开闭不在话下，是机械式的十万倍，这就是用电做开关的最大优势。

这种开关管后来被叫做场效应管 ，发明人是朱利尤斯·利林菲尔德，他是在1925年单枪匹马自己根据半导体的原理做出的发现并注册了专利，但没人知道，没有什么影响，一下沉默了25年。

到了1950年，贝尔实验室也独立做出了这个发明，去注册的时候被专利局拒了，才知道原来25年前已经有人注册过了。

贝尔实验室是全球精英工程师的聚集地，就算原理上是类似的，但实际上1950年贝尔实验室去提交的专利也远比单枪匹马的朱利尤斯当年提交的内容成熟多了，而且种类也更多。

那时候朱利尤斯还在世，贝尔实验室和他达成了协议，支付了一笔钱，然后互相避一下专利，起了不同的名称。

又过了9年，贝尔实验室的工程师制造了第一只金属氧化物半导体场效应管，简称MOSFET，这东西也就是我们CPU里的微结构，一个CPU里可能有几亿或者十几亿个MOSFET。

可能有些同学忍不住想要问，为什么几亿个MOSFET工作就会发热？

从知识角度看，这是个好问题，因为要弄清这个问题需要详细了解微观物质结构在电场下的作用。

但这对工程师来说又不是一个好问题，因为工程师只管用现成的成熟的小零件实现更贴近生活的内容，性能越好，性价比越高，就越卖得出去，就越能盈利，工程师就越愿意做。

至于说微观物质结构上的事儿，让科学家们去操心吧。

顺为

沈总

科学               

梦想天堂

帮顶一下了……………

白雪

真相

心动墨尘

科学思维-------手机屏幕越来越大的真相
https://www.fglt.net/thread-6966011-1-1.html
(出处: 富贵论坛 fglt_net)

小陈號商

好。                        

明少

虽然你复制的很辛苦，但是我还是选择了不看

良锈

看看         

小豆.

富贵风雨二十一载，感恩一路有你！