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上海微技术工研院带您探密小米5的“黑科技”

2016年03月10日 技术分析 ⁄ 阅读 3,169 次
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随着新一代旗舰手机小米5的发布,小米一时风头正劲;“为发烧而生”的极致精神,一系列黑科技的集中公布,加上成功的营销手段,使之在市场上产生了爆炸性的信息风暴,小米5可以说做到了万众瞩目。SITRI 将带您探秘小米5。 Components Arrangement image001 Major Components image002 骁龙820 主芯片的功能强弱对手机整体性能起到决定性作用,万众瞩目的全新骁龙820处理器较上一代处理器CPU性能提升一倍之多。首次采用的14nm制程,从精密的工艺上带来更低功耗,再引入“低功率岛”技术,以超低电量负责传感器等任务,获得更出色的电量控制。小米5作为第一款上市的携带骁龙820处理器的手机,让我们一观其主芯片真面目。 主芯片采用POP封装,上面是SK Hynix的内存芯片。下面的就是骁龙820处理器,高通型号为MSM8996。(SITRI会继续对骁龙820处理器做更详细的工艺分析,敬请关注) image003 高通上一代的处理器由于发热问题而广受诟病,同时也使得手机的散热能力被人们广泛讨论,甚至于近期MWC发布的三星S7手机曝光使用了水冷散热技术,那么让我们来探究下采用骁龙820处理器的小米5对于散热是怎么做的。 image004   image005   image006 小米5在处理器和2颗电源管理芯片表面都附加了导热硅脂,用于给芯片降温散热。后盖和中框都贴有大面积的石墨散热层,主要用于电池和显示屏的散热问题。3片导热硅脂加前后石墨散热层的模式构成整机散热体系,针对主要发热芯片和部件,使之在整机散热方面有不俗的表现。 手机系统和处理器决定手机的运行速度,而手机的应用功能全靠传感器。作为智能手机必不可少的部分,接下来我们盘点下小米5使用的那些传感器。 image007 惯性传感器 (6-Axis) 小米5的惯性传感器选用了InvenSense的产品。这颗6-Axis惯性传感器ICG-20660L的封装尺寸为3.00 mm x 3.00 mm x 0.75 mm。 ICG-20660L芯片不同于Invensense之前的MPU系列产品,其特点在于支持OIS(Optical Image Stabilization)和EIS(Electronic Image Stabilization)功能,就是小米5创新推出的4轴防抖功能的技术核心。 image008 Package Photo: image009 X-Ray Photo image010 ASIC & MEMS Die Photo image011 ASIC Die Photo image012 ASIC Die Mark image013 MEMS Die Photo image014 MEMS Die Mark image015 气压传感器 小米5采用了常规的Bosch气压传感器BMP280,其封装尺寸为2.50 mm x 2.00 mm x 0.95 mm。 image016 Package Photo image017 Package Photo after Remove Metal Cap image018 X-Ray Photo image019 ASIC Die Photo image020 ASIC Die Mark image021 MEMS Die Photo image022 MEMS Die Mark image023 电子罗盘 电子罗盘采用了AKM的产品,CSP封装,其封装尺寸为1.60 mm x 1.60 mm x 0.40mm。 image028 Package Photo image029 Die Photo image026 Die Mark image027 环境光 & 距离传感器 小米5的环境光和距离传感使用了Capella Micro的光传感器CM47397。 其封装尺寸为4.05 mm X 2.00 mm X 1.38 mm。 image028 Package Photo image029 Package X-Ray Photo image030 Die Photo image031 Die Mark image032 指纹传感器 指纹传感的功能第一次在小米5上得到了实现,和苹果手机一样,指纹模块和Home键做在了一起,但采用了陶瓷盖板(苹果的指纹模块采用的是蓝宝石盖板)。从外观上来看,小米5扁扁长长的Home键和三星手机的Home键极其相似,但却是实实在在的按压式指纹传感器(三星手机采用的是滑动式指纹传感器),因小米升级改进了指纹识别算法,其指纹识别对于信息量的要求会有所减少,故而小米5的Home键即使比较小,也能达到按压式指纹识别的应用效果。 整个指纹模块尺寸为26.45 mm X 16.90 mm X 2.20 mm。 image033 Package Photo image034 Sensor Die Photo image035 MEMS麦克风 image036 小米5的3个麦克风都来自楼氏, 这3颗除了封装表面Mark略有不同,里面的MEMS Die全都一样。 image036 麦克风1 Package Photo image037 Package Mark image038 X-Ray Photo image039 MEMS Die Photo image040 MEMS Die Mark image041 MEMS Die SEM Sample image042   image043 麦克风2 image044 Package Photo image045 麦克风3 Package Photo image046 Image Sensor 小米5的后置摄像头采用索尼16MP像素的IMX298,该芯片使用了DTI(Deep Trench Insulation)深沟槽隔离技术,简单理解,就是在感光像素之间加了一道道的墙隔离,从而减少像素与像素之间的光串扰,减小噪点,进而提高照片质量。 小米5的后置摄像头还有一大创新,就是应用了4轴防抖技术,除去常规的上下左右(X轴和Y轴)2轴方向防抖功能,还新增了上下左右(X轴和Y轴)2轴方向的旋转防抖功能。它是使用了手机内的6轴传感器来高速检测这4轴方向的抖动,实时驱动微型马达(即自动对焦模块)来调整姿态,补偿抖动,实现了画质的稳定。 Rear Image Sensor X-Ray Photo image047 Rear Image Sensor Package Photo image048 Rear Image Sensor Die Photo image049 Rear Image Sensor Pixel OM Sample image050 Front Image Sensor Package Photo image051 Front Image Sensor Die Photo image052 骁龙820处理器,陶瓷指纹识别模块,4轴光学防抖相机模块等黑科技成为了本次小米5的最大亮点,后续我们会对上述部件做进一步的详细解析,敬请关注!
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