5G手机为什么这么快？

　　5G时代，＂快＂仿佛成了最嘹亮的主打歌。
　　不论是系统设备商（卖基站），运营商（卖流量），还是手机厂商（卖手机），同为5G这一条产业链上的兄弟，正在合唱出5G时代的最强音。
　　那么，作为吃瓜群众，怎样直观地感受到5G的速度？基站离我们太远，但是手机离我们很近。要感受5G的速度，换一个最新的旗舰机，足矣！
　　手机，可以简单理解为微缩版的电脑。电脑上的核心三大件：处理器，内存和硬盘在手机上都能对应到相似功能的器件，只是名称不同罢了。
　　而5G，就相当于连接电脑和网络之间的网线，只是相比之前的2G，3G和4G速度快了很多。然而电脑的运行是否流畅，仅仅数据收发快是远远不够的，还必须考虑到处理器性能是否跟得上，以及内存和硬盘的读写速度等等。
　　手机也不例外。从近期发布的各大旗舰机来看，除了5G这个炙手可热的焦点之外，还有一些莫名其妙的缩写作为卖点，如骁龙865，NSA/SA，LPDDR5，UFS3.1，WiFi6等等，不一而足。
　　手机广告再酷再炫，对这些专业名称总是语焉不详。把手机想搞个明明白白咋就这么难？其手机要用着＂爽快＂，无非就是数据收发快，数据处理快，数据读写快这＂三快＂而已。
　　下面，蜉蝣君将逐个简要介绍下这些缩写背后的技术内涵。
　　一、骁龙865（数据收发快，处理快）
　　这是高通最新发布的移动平台，号称当前功能最为强悍的手机芯片，集成了CPU和GPU，可以实现视频处理，音频处理，相机，安全，定位，显示等诸多功能。
　　△ 高通骁龙865芯片
　　这种集成了手机80%以上功能的统一平台，业界叫做片上系统，英文为System on Chip，简称SoC。
　　SoC的高集成度让其更容易放入手机这个狭小的空间中，各模块间的协作也能有效降低功耗，因此成为了手机应用芯片的主流设计。
　　△ 高通骁龙865芯片内部模块
　　骁龙865这款SoC芯片到底有多强呢？
　　它采用7nm工艺制程，以及最新的A77架构。CPU大核主频为2.84GHz，中核主频 2.42GHz，小核1.8GHz，GPU升级为Adreno 650，可提供＂PC级＂渲染能力和游戏HDR显示优化功能，可支持QHD+分辨率下144Hz最大刷新率。
　　△ 不同分辨率的含义
　　如上图所示，QHD+就是俗称的2K分辨率，比传统的全高清1080P还要高上一个级别。而刷新率是画面显示在每一秒更新的次数，数值越高画面越细腻流畅。
　　并且，骁龙865的影像功能也极大增强：拥有10亿像素级别性能，可以每秒处理20亿像素，并可在4K HDR录制的同时进行6400万像素拍摄。
　　△ 高通骁龙865芯片功能强大
　　由上图可见，除了前面提到的几点之外，这款芯片在游戏和人工智能等性能上都信心满满。
　　手机的通信能力怎么样，是否支持5G，取决于一个叫做＂基带＂的模块。
　　基带（Baseband）的意思就是最原始的低频信号，也叫基带信号，随之，把处理基带信号的电路和芯片，也就简称为基带了。简单理解，基带就是指的基带芯片。
　　手机支持是否能支持2G，3G，4G，5G等不同制式，实现什么高级的通信功能，能达到多大的下载速率，都是由基带芯片决定的。可以说，基带芯片就是手机通信功能的灵魂。
　　如前所述，手机要正常工作，必须具备两套芯片：处理5G信号的基带芯片，和前面提到的处理其他功能的主芯片（应用芯片）。
　　基带芯片和应用芯片这两个部分咋样组合呢？有两个方案。
　　方案1：两个芯片作为独立的单元协同工作，叫做基带芯片外挂。这个方案的优点是两个芯片可以灵活组合，但会让电路设计更加复杂，功耗和成本有所上升。
　　方案2：两个芯片融为一体，成为一个统一的SoC平台，集成度高，功耗可以进一步低，信号的稳定性也更高。
　　△ 应用芯片和基带芯片
　　我们本文讲到的高通骁龙865采用的是方案1：基带芯片外挂。
　　其外挂的X55基带芯片，可支持5G独立（SA）和非独立（NSA）双模组网，Sub6G，毫米波等多个频段，以及载波聚合，DSS等多种5G黑科技，可以达到7.5Gbps的峰值速率。
　　△ 高通X55基带
　　总而言之，高通的骁龙865平台加上X55基带强强联合，能支持5G几乎所有部署模式和频段，网速快，处理速度也快！
　　二、WiFi6（数据收发快）
　　在流量费用高昂的3G和4G初期，WiFi曾经是智能手机畅快上网的必须，速度快还不要钱，号称继水和电之外的第三大基础需求。
　　曾经，很多人的进门之后说的第一句话就是：＂WiFi密码是多少？＂。但有可用WiFi的地方毕竟有限，于是连蹭网都成了刚需。
　　自从WiFi标准被IEEE（电气和电子工程师协会）在提出以来，经过了20年的蓬勃发展，一步一个脚印，出了一个又一个协议版本，从802.11n开始，下载速率有了质的飞跃。
　　△ 历代WiFi协议
　　然而随着4G的全面覆盖和提速降费的不断推进，流量的价格已经足够便宜，大家对WiFi的依赖逐渐降低，对流量的使用也不再像以前那样精打细算，随时随地刷视频也毫不心疼了。
　　5G来了，流量将更加便宜，WiFi又将何去何从？很显然WiFi并不甘于被边缘化的命运，推出了最新的标准WiFi6，欲和5G相抗衡。
　　顾名思义，WiFi6就是第六代WiFi技术，虽然它的技术标准名称是IEEE 802.11ax，但是在宣传上毅然摒弃了这一串反人类的字符，直接就叫WiFi6，简洁明了。
　　△ WiFi6的LOGO
　　WiFi6采用了OFDMA来支持多用户接入，还有更高阶的调制、更大的带宽、更多流同时传输的MIMO，使其理论峰值速率达到了9.6Gbps，实际使用起来已经跟5G的速率相当了。
　　△ 几代WiFi技术的系统参数
　　这些技术似乎听起来如此耳熟？其实它们也是5G的关键技术。各种标准之间相互借鉴，好东西大家一起用也是共赢的选择。
　　无论如何，WiFi6和5G将互为补充，在今后的旗舰机上拥有一席之地，共同为了＂网速快＂这一历代通讯技术孜孜以求的目标而在手机这一方寸之地纵横驰骋。
　　三、LPDDR5（数据处理快）
　　说到手机的内存，可能很多人会问：我的手机内存是128G，这应该够大了吧？
　　其实，此＂内存＂非彼内存。一直以来人们对于手机存储方面的叫法就非常混乱，有内存，运存，存储空间，闪存，RAM，ROM等等，不同的叫法混淆不清，把人绕得云里雾里。
　　△ 手机内部机构
　　基于这些存储器在手机内部的用途，可以把这些存储分为两类：
　　1、内部临时存储APP运行时的动态数据，用户没有权限使用的存储空间，可叫做＂内存＂，＂运存＂，＂RAM＂。
　　RAM全称为Random Access Memory，翻译为随机存取存储器，其最大的特点是内部存储的数据不能持久保存，程序退出，或者断电关机时里面的数据都会被清除。本文讲的LPDDR5就属于这一类的存储。
　　2、存储APP程序，个人照片，音乐，文档，个人能够感受到的被这些资料逐渐占满的存储空间，可叫做＂存储空间＂，＂闪存＂，＂ROM＂。
　　ROM即是Read Only Memory的简写，翻译过来就是只读存储器的意思。听起来有些不可思议，既然ROM存储的内容是只读的，那么用户还咋在手机上存音乐照片视频（写内容）？
　　其实，不需要纠结ROM这个历史名称的本意，现在的ROM早已演化到了EEPROM（Electrically Erasable Programmable read only memory，电可擦除可编程只读存储器），也别这那一长串单词蒙蔽了双眼，只需知道ROM其实就是手机上那一块存储用户数据的器件即可。
　　因此，在手机市场上，ROM就直接被认为是手机的存储容量。苹果手机的64G，128G等各种版本，就是指的这一类存储空间的不同。
　　当前的安卓手机配置中存储组合一般会有2GB+16GB、3GB+32GB、4GB+64GB等等，这些加号前面的2GB、3GB、4GB就指的是RAM；加号后面的16GB、32GB和64GB等数值就指的是ROM的容量。
　　上述第1类存储（RAM）决定了手机系统及APP运行的速度，第2类存储（ROM）决定了手机上能存储多少文件以及这些文件存取的速度。这两种类型的存储都是非常重要的。
　　这两类存储在电脑上的区分是非常明确的，第1类（RAM）就是内存条，第2类（ROM）就是硬盘。大家都很清楚硬盘是用来存储个数数据的，永远不会有人说自己的个人照片存在电脑内存里。
　　而到了手机上，随着使用人群的扩大，并且手机并不存在硬盘，＂内存＂这个词很容易被望文生义为＂内部存储空间＂的意思，混淆由此发生。
　　一般安卓手机在宣传时，都会以xGB RAM（或者内存）+ xGB ROM（或者闪存）的方式来进行。这样虽然简化但还是不够明晰，但也只能如此了。
　　△ RAM + ROM
　　LPDDR是手机内存的标准，全称为Low Power Double Data Rate SDRAM，是美国JEDEC固态技术协会（JEDEC Solid State Technology Association）面向低功耗内存而制定的通信标准，以低功耗和小体积著称，专门用于移动式电子产品。
　　2019年2月20日，JEDEC固态技术协会发布了最新的标准LPDDR5，至此标准已发展到第五代（跟5G有异曲同工之妙）。有了标准，再经过一年的产品化，确实到了商用的时候。
　　那么，RAM是怎样演化到了LPDDR5的呢？
　　RAM技术不断向前发展，出现了SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态RAM），之后又在SDRAM的基础上出现了DDR SDRAM（Dual Data Rate SDRAM，双倍数据速率SDRAM），简称作DDR。
　　SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据，它只在时钟上升沿进行数据传输；而有了DDR技术之后，则可以一个时钟周期内可传输两次数据，也就是在时钟的上升沿和下降沿各传输一次数据。因此数据传输速率可以达到SDRAM的两倍。
　　DDR的主要特点是高带宽，低延时，所以更适合于CPU这种数据随机读取的场合。熟悉电脑配件的朋友应该对DDR3，DDR4等内存是非常熟悉的。
　　为了满足显示的应用需求，在DDR的基础上诞生了GDDR（Graphics Double Data Rate，图像DDR），其特点是高带宽、高延时，适合显示图像这种需要大数据量传输而对时延不太敏感的场合。
　　与此同时，为了支持手机等低功耗，小体积内存等移动式电子产品的需求，同样在DDR的基础之上定义了LPDDR（Low Power DDR，低功率DDR），又称为mDDR（Mobile DDR），专门用于手机。
　　△ DDR，LPDDR，GDDR的关系
　　由上图可以看出，用于手机内存的LPDDR已发展到第五代，也就是最新的LPDDR5。从下图看出，相比于上一代标准，LPDDR5的性能提升是非常显著的，相较于双通道LPDDR4x，LPDDR5理论速度提升到了5500Mbps，功耗降低20%。
　　△ 历代LPDDR的性能提升
　　除了出尽风头的主芯片平台之外，作为幕后英雄内存架构同样也是制约系统性能的关键因素。如果用城市来比喻CPU的话，内存就相当于是城市间的交通系统。内存架构的升级相当于动车到高铁的升级，带来的效率提升不言而喻。
　　四、 UFS3.1（数据读写快）
　　在上一节已经讲过了RAM（内存）和ROM（闪存）的区别，本节我们就单刀直入，直接开讲目前最新的闪存技术：UFS3.1。
　　UFS3.1是手机ROM（前面讲到过，也叫闪存）的最新技术，跟前面的LPDDR5一样，也是美国JEDEC固态技术协会制定的标准，在2020年1月刚刚发布了最新版本。
　　△ UFS：Universal Flash Storage
　　UFS的全称是Universal Flash Storage，翻译过来就是通用闪存存储的意思。UFS后面带的3.1自然就是该标准的版本号了，数字越大能力越强。
　　跟它的上一代标准UFS3.0相比，UFS3.1引入了一些新技术，重点突出一个＂快＂字。怎么个快法？可以细分为写入速度和读取速度这两个方面。
　　首先写入速度，由于UFS3.1引入了写入增强（Write Booster）功能，其文件顺序写入速度可从UFS3.0的500MB/s提升至728MB/s。
　　再说文件的读取。手机在使用过程中会越用越卡，其中非常重要的原因之一是越读越慢。由于文件在存储时是分成很多个小块存储到闪存中的，因此在读取时必须通过查一张映射表找到各个小块存储的地方。
　　UFS3.1新引入的主机性能增强（HPB：Host Performance Booster）功能，可以把这张映射表缓存在内存中，用来提升读性能，尤其是长时间使用后的读取能力。其顺序读取速度将达到1772MB/s！
　　​从iQOO 3看今年旗舰机的发展趋势
　　在今年的旗舰机里面，这几种技术必须是标配了。天下手机，唯快不破。
　　首先，2020年作为5G元年，新发手机支持5G是必须的，而5G芯片，又以高通骁龙865为翘楚。
　　其次，作为旗舰，必须在5G之外有足够的卖点，因此引入WiFi6，LPDDR5和UFS3.1等性能增强技术也就成了不二选择。
　　2019年，vivo旗下的iQOO品牌横空出世，异军突起，过去一年里发布的每一款机型都给我们带来惊喜，最新发布的iQOO 3同样如此。
　　iQOO 3
　　话说vivo最新发布的5G性能旗舰iQOO 3，是首批搭载高通骁龙865处理器和LPDDR5内存的旗舰机，并在行业首发UFS3.1，一口气把上文描述的黑科技都配齐了，性能想不强悍都不行。
　　△ iQOO 3 把高通骁龙865，UFS3.1，以及LPDDR5都配齐了！
　　除此之外，iQOO3还配备4440mAh超大电池，支持55W超快闪充，以及2.98mm超极点屏幕，4800万像素全焦段4摄像头，乃至美到让人窒息的工业设计和耳目一新的独有UI界面，可谓良心满满。
　　△良心满满的iQOO配置
　　总而言之，这款手机这应该就是今年旗舰机的代表之作了，是否有了心动的感觉？
　　非常感谢能坚持看到最后，希望对大家有所帮助。
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