從當初蘋果廣告中「薄如鉛筆」的iPad Air,到現在「比鉛筆還薄」的iPad Air 2,蘋果公司僅用一年時間就刷新了大家對「Air」的認識。北京時間2014年10月17日,蘋果讓所有人見到了擁有「全球最薄平板」之稱的iPad Air 2,其整機厚度僅有6.1mm。除此以外,在性能方面iPad Air 2也是亮點頗多:全貼合技術屏、A8x處理器、2G內存、NFC晶片......兩代iPad Air之間差別在哪?拆機堂帶大家一一梳理。
本期拆機堂看點:
1、成本差距:兩代iPad Air成本基本一樣,但iPad Air 2零售價卻降低很多;
2、拆解難度:由於採用全貼合技術,iPad Air 2更難拆了;
3、屏幕顯示:全貼合屏幕技術與抗反射塗層的運用讓iPad Air 2顯示更加優秀;
4、處理晶片:iPad Air二代A8X晶片比一代A7晶片,CPU提速40%之多,GPU性能提升2.5倍;
5、其他晶片:2G內存的提升和M8協處理的運用,令iPad Air 2效果拔群。
兩代蘋果iPad Air最直觀的區別有三點:新增「土豪金」配色,新增Touch ID(指紋識別)技術,厚度薄了1.4mm。這三個升級就足以讓iPad Air 2成為蘋果史上乃至平板行業史上的巔峰之作,但它相對一代iPad Air提升不僅限於此,它的強大也絕對不僅限於此。
左邊為iPad Air,右邊為iPad Air 2(圖片來自CNET)
金色為iPad Air 2,灰色為iPad Air(圖片來自iFixit)
接下來我們就為大家解答iPad Air 2「不僅限於此」的所在。文章將分五個篇章展現給大家,分別是:兩代iPad Air初始成本解析,拆解後的構造對比,屏幕技術詳解,A8x晶片的解析,M8、NFC等晶片的對比剖析。爭取全方位、多角度帶大家進入iPad Air 2的「內心世界」,讓大家了解到更多的電子知識。
首先進入第一篇:兩代iPad Air初始成本分析。
iPad Air成本表(圖片來自IHS)
如何看圖表:
以16G WiFi版iPad Air為例,第一行「Retail Pricing」意為零售價629美元,第三行「BOM + Manufacturing」意為材料費和手工費304美元。再往下的數據主要為各零部件的成本。
iPad Air 2成本表(圖片來自IHS)
從上面兩個表格看出,兩代產品的成本價幾乎沒有什麼變化,而在零售價上,除了16G版本沒有變化外,iPad Air 2的零售價相對一代iPad Air都降低了100美元,蘋果的誠心由此可見。
從表中我們還看到了兩個引人關注的價格:
1、顯示屏和觸控螢幕成本價格。
從iPad Air的133美元(約合人民幣813元),降到了iPad Air 2的115美元(約合人民幣703元)。採用全貼合技術的屏幕,成本有所降低。
2、處理器晶片價格。
從iPad Air 64位Apple A7處理器+M7協處理器成本在18美元(約合人民幣110元)增長到iPad Air 2 64位Apple A8X處理器+M8協處理器成本則為22美元(約合人民幣135元)。
成本這部分就先介紹這麼多,更多零部件的價格請詳細看表格。下一頁我們著重圖賞,由拆機圖來對比兩代iPad Air的內部構造,看看採用全貼合技術的iPad Air 2是不是更難拆了?
了解了它們的原始成本,我們將開始拆機堂第二章的內容:拆機+續航。
本頁看點:
1、二代iPad Air比一代薄了1.4mm,薄在何處?
2、拆機前的推斷:應該是電池被壓縮了,那會對續航有多大的影響呢?
3、iPad Air 2首次採用了全貼合技術屏幕,因此拆解會不會更難了?
接下來,拆機堂邊拆邊為大家解答。
·全貼合屏好拆麼?
第一步加熱前面板並塞入翹片(圖片來自iFixit)
之前拆機堂欄目也有所介紹,蘋果全系列iPad拆解第一步都是一樣的(圖以iPad Air 2為例)。先用熱水袋或者熱風槍加熱前面板的邊框,使其內部膠水融化,然後再將撬片或撬棒插入縫隙中,待鬆動後掀起屏幕即可完全分離。
接下來是兩代平板屏幕拆解的詳細步驟:
第一代iPad Air拆解屏幕步驟(圖片來自iFixit)
iPad Air 2拆解屏幕步驟(圖片來自iFixit)
由於第二代iPad Air 2屏幕採用全貼合技術,因此前面板、觸摸層和液晶屏都貼合到了一起,集成度高了拆下來也就十分簡單了。而對於第一代iPad Air來說,屏幕和前面板是分離的,要多一個步驟才可將屏幕完全分離。
·分離主板和電池:
上圖為iPad Air主板分離圖,下圖為iPad Air 2主板分離圖(圖片來自iFixit)
左側為iPad Air電池 32.9Whr,右側為iPad Air 2電池 27.62Whr(圖片來自iFixit)
主板拆解方面其實變化不大,都位於機身的一側並與背殼用膠粘在一起;而電池外觀也沒有太大變化,只是iPad Air 2電池做的更薄了電量從32.9Whr降到了27.62Whr,而觸點也從電池的右上側調換到了右下側,這也證明主板的布局和晶片的位置會有較大的變化。
·續航變化有多大?
想必大家對iPad Air 2的續航最為關注,那麼下面拆機堂就帶大家探討下,二代電量相對一代少了的那5.28Whr到底有多大的影響?
iPad Air2採用了編號為A1547的鋰電池,參數為3.76V,27.62Whr,7340mAh電量。
經過實測,將亮度調到50%,音量為30%的情況下,iPad Air 2兩小時視頻消耗電量為15%,折算過後大約能堅持13.3個小時,這基本和前幾代的續航時間保持一致。
亮度50%,音量30%,兩個小時消耗電量15%
iPad Air 2與歷代iPad本地視頻播放續航對比
從歷代iPad產品的續航時間我們推算出,在iPad Air 2電池容量減少的情況下,相比一代耗電只多了4%,完全在接受範圍內,而且蘋果很好的保持了「10小時續航」的誓言。我們不難推斷,犧牲這5.28Whr的電量,換來了6.1mm的厚度,絕對是超值的。
本頁將開啟拆機堂的第三章:揭秘全貼合屏的秘密。
本頁看點:
1、什麼是全貼合技術屏?
2、全貼合技術屏的分類有哪些?iPad Air 2採用的是哪個類別?
3、外層保護屏為何棄藍寶石屏而選康寧大猩猩屏?
4、如何才能更好地保護我們的屏幕?
iPad Air 2變化最大的模塊非屏幕莫屬了,雖然尺寸和解析度較上一代沒有變化,但顯示效果卻有了顯著地提升,原因就藏在全貼合技術中。
iPad Air 2屏幕構成(圖片來自Apple官網)
·什麼是全貼合屏幕技術?
蘋果第一次在iPad系列平板的屏幕上採用了全貼合技術,那麼何為「全貼合屏幕技術」?
從結構上看,屏幕由上至下分別為「保護玻璃」,「觸控螢幕」和「顯示屏」,全貼合即是以水膠或光學膠將「三層」以無縫隙的方式完全黏貼在一起。該技術的好處在於其取消了屏幕間的空氣,大大減少了顯示面板和玻璃之間的反光,可以讓屏幕看起來更加通透,從而增強屏幕的顯示效果。
單玻璃方案與全貼合技術的區別(圖片來自百度文庫)
·全貼合技術分幾類?
目前市場上常見的全貼合屏幕主要是以原有觸控屏廠商為主導的OGS方案,以及由面板廠商主導的On-Cell和In-Cell技術方案。那麼這三種技術有何差別呢?iPad Air 2採用的又是哪一種呢?
現在較有實力的顯示面板廠商傾向推動On-Cell或In-Cell的方案,主要原因是其擁有顯示屏生產能力,即傾向於將觸摸層製作在顯示屏上;而觸控模組廠商則傾向於OGS,即將觸控層製作在保護玻璃上,主要原因是具備較強的製作工藝能力和技術。兩者的共同點均可以減少貼合次數,也可以達到節約材料成本和實現輕薄化的目的,而其中蘋果iPhone 5就是採用了In-Cell的技術。
但iPad Air 2到底採用哪種全貼合技術,目前還未有確定消息。不過據筆者分析,由於iPad Air 2的屏幕主要由LG公司代工,LG是面板廠商,因此採用On-Cell和In-Cell全貼合技術方案的機率比較大。
iPad Air 2屏幕使用了抗反射塗層和防指紋塗層(圖片來自Apple官網)
iPad Air 2除了全貼合技術,還採用了抗反射塗層和防指紋塗層技術,讓其顯示效果再上一個臺階!抗反射塗層帶來的好處,在於它能使屏幕反射率只有2.5%,炫光減少達56%,再創iPad反光率新低。此外,防指紋塗層技術的運用,也令iPad Air 2屏幕更不容易沾染指紋,長時間保持清潔明亮。但缺點也隨之而來,由於塗層位於最外層,因此不受任何保護十分怕劃傷,大家一定要保護好。
·關於外層保護屏
最後我們來說一說外層保護屏。
iPad Air 2並沒有使用大家期望已久的藍寶石屏,而是依舊採用了康寧公司的大猩猩系列屏,這是為什麼?
康寧公司大猩猩玻璃(圖片來自康寧官網)
大猩猩屏和藍寶石屏「到底誰更好」的爭論一直沒有停過,但可以肯定的是兩款屏幕絕對都是硬度高、抗劃耐磨,用在平板電腦上「綽綽有餘」了。既然如此,蘋果為何捨棄「名字好聽一些」的藍寶石屏而選用大猩猩屏呢?其中緣由就在於反射率上。
我們都知道,反射率越高屏幕的炫光就會越嚴重,炫光將會使屏幕的顯示效果大打折扣,即使亮度調的再高,顯示像素再高也無濟於事。藍寶石屏的反射率高達8%,這個數字所帶來的影響雖然對用戶來說微乎其微,但卻是蘋果所不能容忍的。
說到這裡有同學會問了,不是有抗反射塗層麼?為什麼不把它附到屏幕上以減少反射率?原因在於,藍寶石屏的主要優勢在於其硬度和耐磨上,而抗反射塗層卻極怕劃傷,兩者的結合會令藍寶石屏的優勢大打折扣,而該塗層與大猩猩屏卻找到了一個很好地平衡點。
·如何保護我們的屏幕?
講到這裡大家應該了解了iPad Air 2全貼合屏中的「所有秘密」,那麼如何保護它呢?有的同學會義無反顧的貼上鋼化玻璃膜,但筆者並不贊成,蘋果好不容易使用各種技術將反射率降到了最低,我們貼上了一層膜又將該技術「付之一炬」了。筆者建議,比起貼膜,給iPad Air 2配上一個保護套更加靠譜,但在厚度上卻「辜負」了蘋果的努力,不過為了顯示效果,也只好這樣了。
本頁看點:
1、什麼是A8X處理器?它的GPU真的那麼強麼?
2、A8X相比A8處理器的提升在哪?
3、看歷代Apple A系列晶片參數詳細對比
蘋果公司從手機到平板,再到電腦和手錶等一些列產品,已經建成了一個完善、成熟的「生態圈」,而組成生態圈最為重要的要數「核心」了,A8X作為蘋果生態圈中最新推出的核心晶片,自然受到了追捧。
那麼,Apple A8X晶片為何廣受關注?它作為最新的晶片,相對iPhone 6上的A8處理器升級力度到底有多大?下面,拆機堂就帶你了解蘋果A8X處理器的眾多秘密。
Apple A8x處理器晶片圖
·什麼是Apple A8X處理器?
Apple A8X處理器採用了蘋果自主設計的三個增強版Cyclone CPU核心(三核處理器),並保持了20納米製作工藝,主頻僅為1.5GHZ。GPU暫時不詳,但不出意外應該是Imagination公司最強大的192核心GX6650圖形處理器,該GPU的級別已經接了近桌面入門級顯卡。從這些參數上看,A8X處理器算是蘋果出的「大招」了。
A8X晶片的面積約為120mm2,晶片面積取決於其中的電晶體數量。A8x的電晶體高達30億!而前不久問世的A8晶片的電晶體數量也只有20億,那麼多出的這10億放到哪裡了?發布會上,蘋果宣傳A8X帶有自家設計的硬體圖像優化處理單元,能夠對圖像處理進行了一定的優化。那麼據推斷,多出的電晶體基本都用在了GPU中。下面,問題來了。
·A8x中的GPU到底有多強?
PowerVR GX6650內部構造(圖片來自PowerVR官網)
PowerVR GX6650,屬於SGX6XT系列,有多達192個FP32 ALU核心,包含6個USC,每個Cluster有16個shader核心。在配置上基本與NVIDIA K1基本相同,但在像素輸出和貼圖能力上高出一個檔次。
PowerVR GX6650與NVIDIA K1 GPU對比
做個實驗。比如在解析度相同的1080p Manhattan Offscreen測試中,iPad Air 2的成績達到了32.4Fps,而iPhone 6 Plus則只有18.8Fps,比後者高了足足72.3%。很顯然,並顯然不是軟體優化能達到的效果,由此可以確認A8X的GPU十分的強大。
但A8X晶片的提升不僅在GPU上,在CPU處理性能的提升更是值得關注。
·A8X相比A8處理器的提升在哪?
與iPhone 6上的A8晶片,或是一代iPad Air的A7晶片相比,A8X晶片的性能到底提升了多少?提升在哪?首先,我們先來了解一下A8處理器。
蘋果A8處理器外觀(圖片來自網站chipworks)
蘋果A8內核大小為19.1平方毫米(A7為22.1平方毫米),在面積的控制上有了不小的提升。晶片上的SRAM緩存(用於CPU緩存)容量為4MB,並且同時為CPU和GPU服務。國外Chipworks網站指出,由於A8採用到了臺積電(TSMC)的20nm封裝工藝,因此晶片尺寸減小了大約15%(A8 89平方毫米 vs. A7的102平方毫米)。
A8處理器透視圖(圖片來自網站chipworks)
了解完A8晶片,我們再來看看A8X晶片。從外觀上就能看出,A8x晶片的封裝更為美觀,也更為講究了。看來,蘋果在把握細節方面的確很出色。
A8x晶片細節圖
上面也介紹了A8X的一些信息,下面我們就詳細了解下它的性能如何,比A8晶片,乃至前幾代蘋果處理器的提升在何處。我們以圖表的形式直觀地展現給大家。
A8x處理器與前幾代的性能比較曲線(圖片來自Apple官網)
無論是CPU還是GPU,A8X晶片的處理性能都有了明顯的進步。與一代iPad Air的A7處理器相比,其CPU提速40%之多,GPU性能也超過了2.5倍。如果這麼看不夠直接,那麼我們用一組圖表來看看它的強大吧。
Geekbench 3跑分對比(數值越大越好)(圖片來自gamersky.com)
3DMark跑分對比(數值越大越好)(圖片來自gamersky.com)
載入大型遊戲時間對比(數值越小越好)(圖片來自gamersky.com)
從上面的三款主流跑分軟體看,A8X晶片CPU和GPU的處理速度都是數一數二的,性能超過了目前不少高端平板電腦。在這其中,我們要強調下A8X晶片的圖形處理性能。除了硬體上的支持,在技術上的革新也對性能的提升不可或缺,它就是蘋果Metal技術。
·Metal技術是什麼?
為了充分發揮A8X晶片與iOS 8的圖形處理性能,蘋果創造了Metal技術。利用這項技術,開發者可設計出逼真度更高的主機風格遊戲。該技術為中央處理器和圖形處理器互相配合、優化而生,能呈現細緻入微的圖像和複雜的視覺特效。它相對於前幾代iPad採用的OpenGL技術更為高效。
OpenGL技術與Metal技術(圖片來自IT之家)
目前使用OpenGL製作圖像的標準是,編程員可以單獨打開每個開關,單獨調試好錶盤。每次做出這些操作後,圖形處理器就不得不檢查一遍,這個巨大機器的狀態是否可行。而使用Metal就不同了,編程員可以先定義好他們想要機器達到的狀態,然後簡單地應用這些狀態即可。
當然話又說回來了,Metal技術只能在蘋果的系統中才能發揮其最大的效果,但就普遍性上來說,OpenGL技術仍是無人能敵。
其實,Metal技術只是蘋果公司眾多尖端技術中的一個縮影,注重性能和優化的蘋果一定會將許許多多的技術融入到產品中去,以帶給用戶最好的體驗。
·Apple晶片參數對比
Apple處理器對比表格
由表格可知,近期Apple晶片的製作工藝一直在進步,從早期的45nm「進化到」現在的20nm,在功耗控制上有了不小的改進。GPU性能也在一直提升,到了A7晶片後,蘋果加入了Metal技術,該技術使得蘋果的顯示技術就更加純熟了。到了今年iPad Air 2的A8X芯我們發現,蘋果首次採用了三核處理器,這一改進或許會成為蘋果歷史上濃墨重彩的一筆,這一點我們將會在後面提到。
本頁看點:
1、iPad Air 2內部晶片全展示;
2、2G RAM內存首亮相;
3、強大的M8處理器有何用?
4、Touch ID(指紋識別)+NFC晶片顯真容。
除了強大的A8x處理晶片和全貼合屏幕,iPad Air 2的其他晶片也不容小覷,尤其是首次升級成2G的內存和功能更為突出的M8協處理器。下面我們就來對iPad Air 2的內部晶片進行詳細,為大家解答哪些晶片升級了,性能提升了多少?
首先,總體了解下iPad Air 2內部晶片的位置和樣子。
iPad Air 2晶片解析
iPad Air 2晶片解析
·首次採用的2G RAM內存
蘋果在iPad Air 2上首次採用了2G內存,終於如了果粉的心願。但這2G內存的升級能給用戶帶來怎樣的影響?對機子整體性能又有何提升?
先來打個比方。內存的作用其實可以比喻為「增大主板與CPU之間的連接數量」,就像下載一樣,只要網速沒有限制,資源越多下載速度就越快。內存正是提供了足夠的緩衝區才能讓平板處理任務的速度和數量快而多。那麼,內存的空間就直接影響了處理晶片的發揮,A8x晶片的強大離不開內存的支持,而這次蘋果內存的升級也許能讓A8x發揮到極致。
在DDR3時代即將過去的時候,蘋果採用了低電壓LP DDR3內存晶片,這是為什麼呢?原來,隨著DDR4內存的興起,DDR3內存慢慢衰退將近停產,而此時的價格也是最低的,蘋果抓住了這一時機,對全系iPad Air 2機型進行了升級,在提升性能的同時也降低了成本,可謂一箭雙鵰。
·更為強大的M8協處理器
M8處理器是什麼?有什麼用?
Apple M8協處理器(圖片來自The Verge)
M8是A8x處理器的協處理器,如同A8x晶片的得力助手。它專為測量來自加速感應器、陀螺儀和指南針的運動數據而設計,如果沒有它,這項任務通常會落在A8x晶片身上。但M8協處理器更擅長於此。追蹤身體活動的健身APP,可從M8協處理器讀取相關數據,因此無需持續訪問A8x晶片,從而降低了耗電量。
簡單地說,就是殺雞不再用牛刀了,簡單的傳感器數據收集和處理的工作交給低功耗的M8去做。即便是設備處於睡眠模式,M8仍然收集來自於三軸陀螺儀、加速器、電子羅盤和其他傳感器的數據信息,以此來保證不間斷地監測用戶的運動狀態,而M8所消耗的電量卻遠遠低於A8x主處理器。
·Touch ID長啥樣?
自從iPhone 5s上市以來,持續熱銷也讓Touch ID(指紋識別技術)愈加深入人心。那麼什麼是指紋識別技術?下面我們來普及一下。
指紋掃描系統包括扁平的藍寶石晶體、不鏽鋼檢測圈以及指紋掃描陣列,它們全都整合在iPad Air 2的Home鍵中。蘋果在iPhone 5s發布會上對這個指紋傳感器的定位就是:一種新的更智能的方法來保護用戶iPhone安全。
iPad Air 2的Touch ID傳感器位於Home鍵的排線上。
Touch ID驅動晶片(圖片來自iFixit)
Touch ID技術的融入使得iPad Air 2科技感十足,並且能夠很好地方便用戶,免去了輸入密碼的繁瑣,與忘記密碼的尷尬。
·終見真容的NFC晶片
從本頁第一張圖,我們看到,棕色框內的極為NFC模塊,它十分的小,很容易就被忽略掉了。
然而在iPad Air 2中,它似乎的確被「忽略」掉了。儘管內置了NFC晶片,但iPad Air 2無法進行非接觸支付,因為它缺乏NFC天線,不能跟其他設備進行通訊。由此分析得知,新款iPad內部的NFC晶片僅作為存儲重要信息的安全元件。再者,蘋果在FCC並沒有為iPad Air 2申請NFC功能的認證,也就是說,蘋果從一開始就沒打算讓用戶捧著臺iPad在外面刷機支付。
·期待更多 One More Thing
分析到此,我們只是將一些比較重要的晶片進行了分析,而許多小的晶片也有不同程度的升級,它們性能的共同提升,才成就了iPad Air 2這臺強大而討人喜歡的平板。下一頁就讓我們來看看一代iPad Air與iPad Air 2各方面的對比圖吧。
本頁看點:
1、兩代iPad Air「全家福」對比,看變化;
2、兩代iPad Air細節對比,靜音鍵取消;
3、兩代iPad Air主要參數對比,一表搞定。
文章到了最後,要做一個總結了。總結下兩代iPad Air到底有何不同,他們差距到底有多大?讓我們通過拆解對比圖和數據對比表格,再重溫下兩款iPad Air的經典吧。
·拆機全家福對比
iPad Air拆解全貌(圖片來自iFixit)
iPad Air 2拆解全貌(圖片來自iFixit)
從「全家福」我們看出,蘋果的設計越來越講究了,iPad Air 2全貼合屏幕大大節省了機身空間,也促使平板更為輕薄;電池也更為薄了,前提是犧牲了不少的電量;而仔細看背殼我們發現,iPad Air 2的做工也更為精細了,當然「土豪金」的配色還是最為吸引人的。
·細節變化
上為iPad Air 2,下為iPad Air(圖片來自iFixit)
外觀上,除了Home鍵加了一個小金圈兒外,兩代iPad Air最顯眼的區別就在於靜音鍵了。iPad Air 2取消了靜音鍵,顯得簡潔了許多,但似乎用起來不像以前那麼順手了。再仔細看下,後置攝像頭完全嵌入了後殼中,彰顯了蘋果的扁平化設置。
在iPad Air 2攝像頭兩邊是兩個小圓孔,它們是收音器,用在錄像時手機環境音,而存在兩個的設置的原因,則是為了降噪。
·兩代iPad Air主要參數對比表
兩代iPad Air主要參數對比表
從表格中,我們就能完全詳細的了解兩代iPad Air的不同了。無論是外觀還是內在,iPad Air 2都在追求極致。
·主要差別:
1、iPad Air 2相比iPad Air厚度薄了1.4mm;
2、A8X處理器比A7,CPU提速40%之多,GPU性能提升2.5倍;
3、電池電量二代比一代減少了5.28Whr。
·iPad Air 2優缺點:
優點:防炫光屏幕,6.1mm纖薄機身厚度,全貼合技術屏幕,全新A8X處理器,Touch ID。
缺點:取消靜音鍵,尚不支持Apple Pay。
寫在最後:對下一代蘋果iPad的展望
蘋果iPad系列平板電腦已經陪我們走過將近五個年頭,從第一代「蘋果式」的外觀造型,到第三代的Retina顯示屏,到小尺寸iPad mini的亮相,再到「全球最薄平板」iPad Air 2,每一款產品都能帶給我們不一樣的驚喜。
在此,拆機堂不禁要大膽展望,下一代iPad到底長什麼樣?
1、之前炒的沸沸揚揚的大尺寸iPad Pro並沒有如期而至,也許蘋果下一次iPad發布會就能見到它了;
2、新iPad命名也許會繼續保持「Air」,厚度也許會更薄一些;
3、處理器方面自然是蘋果升級的重點,下一代也許就會搭載Apple A9X處理器了,而製作工藝也許會提升到14nm。
不管怎樣,下一代的iPad一定會再次帶給我們驚喜,屆時,拆機堂也會第一時間為大家帶來組詳細的解析與拆解。敬請期待。
8附錄:iPad Air 2跑分測試
·Geekbench 3跑分橫向對比
Geekbench 3跑分橫向對比(數據信息來自Geekbench官網)
·Geekbench 3測試結果
Geekbench 3跑分
·安兔兔測試結果
安兔兔跑分
·3DMark測試結果
3DMark 跑分
·GFXBench 3.0測試結果
GFXBench 3.0測試結果
9產品參數對比
蘋果iPad Air 2和蘋果iPad Air 2有什麼區別