手游的火熱帶動了電競手機(jī)的發(fā)展,電競手機(jī)主打致的游戲性能,其中對于溫控、散熱的要求也比較高,所以很多機(jī)型會在機(jī)身各部位安裝溫度傳感器,實時的監(jiān)測機(jī)身溫度。
一般情況下,大部分手機(jī)內(nèi)部是沒有溫度傳感器的,那么疑問就來了:像魯大師、安兔兔等一些跑分軟件是如何測得手機(jī)電池溫度的呢?溫控調(diào)節(jié)的必要性又表現(xiàn)在哪里?帶著疑問,我們往下看。

01 里應(yīng)外合 軟硬件都要支持
手機(jī)在充放電、運行各類大型軟件時,發(fā)熱都很嚴(yán)重,而手機(jī)內(nèi)部的元器件對溫度又特別敏感,同時高溫對鋰電池壽命的影響更為致命。
為防止溫度過載對內(nèi)部各組件的損壞,手機(jī)都需要實時的監(jiān)測溫度,而溫度的監(jiān)測自然離不開硬件的支持。手機(jī)鋰電池一般都是3個及以上的觸點。一個觸點是電池正,一個觸點是電池負(fù),而其他的觸點就是軟件監(jiān)測手機(jī)溫度的關(guān)鍵。

這類觸點就是NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻觸點,它一般集成在手機(jī)電池上面,隨著溫度升高它的電阻值會變小。
熟悉鋰電池特性的朋友應(yīng)該了解,NTC熱敏電阻是一種以過渡金屬氧化物為主要原材料,采用電子陶瓷工藝制成的熱敏半導(dǎo)體陶瓷元件。它的電阻值隨溫度升高而降低,利用這一特性可制成測溫、溫度補(bǔ)償和控溫元件。這種原材料采集成本并不高,且封裝形式多樣,能夠廣泛應(yīng)用到各種電路當(dāng)中。
手機(jī)鋰電池中的NTC熱敏電阻大多數(shù)為貼片封裝,主要起溫度監(jiān)測的作用,在電池的充、放電過程中,手機(jī)根據(jù)其阻值的大小來判斷電池的溫度,系統(tǒng)會相應(yīng)的做出調(diào)控,如停止充電等等。
手機(jī)CPU只需要檢測輸出接口處的電壓,就可以判斷當(dāng)前手機(jī)的實時溫度。那么,像魯大師這類軟件又是如何獲取當(dāng)前手機(jī)電池溫度數(shù)據(jù)的呢?這里就講求里應(yīng)外合了。
目前市面上的手機(jī)處理器都是具有驅(qū)動程序的,像蘋果的A系列、高通驍龍系列、海思麒麟和聯(lián)發(fā)科等等。手機(jī)的各項數(shù)據(jù)會存放在系統(tǒng)目錄下,供部分應(yīng)用讀取使用,其中就包括有關(guān)電池溫度的數(shù)據(jù)接口路徑(系統(tǒng)路徑:/sys/class/thermal/)。

程序員通過編程來調(diào)取手機(jī)的實時溫度數(shù)據(jù),所以應(yīng)用軟件要獲得手機(jī)的溫度信息,首先需要NTC熱敏電阻硬件上的支持,其次則需要系統(tǒng)提供溫度數(shù)據(jù)的路徑,兩者缺一不可,現(xiàn)在大家應(yīng)該明白軟件是如何測得手機(jī)電池溫度的了。
02 雖然溫控導(dǎo)致處理器降頻 但卻很有必要
經(jīng)常玩游戲的朋友或許都經(jīng)歷過,手機(jī)在剛開始游戲時幀率都很穩(wěn)定,但玩得時間太久后處理器就開始降頻了,特別是處理器制程較差的機(jī)型,游戲幀率的波動會更大。處理器不可能一直保持滿頻運載,手機(jī)的溫控就顯得很有必要。
手機(jī)芯片在設(shè)計和制造過程中,工程師都會考慮芯片溫度的閾值,當(dāng)溫度過熱時,處理器會首先嘗試降低頻率,如果溫度一直不降就繼續(xù)采取降頻策略,直至溫度降下來為止。當(dāng)然,一般情況下,不等芯片的溫度達(dá)到閾值,手機(jī)外殼基本就已經(jīng)到了燙手不能用的地步了。

為了避免溫度過載影響使用體驗,當(dāng)下很多新機(jī)會通過傳感器實時監(jiān)察電池、主板、芯片等元器件部位的溫度,只要溫度超過閾值都會觸發(fā)過熱保護(hù)。
例如,一般手機(jī)鋰電池超過40℃,系統(tǒng)可能就會采取降頻措施,通過降低CPU運行頻率,讓整機(jī)的溫度達(dá)到平衡。此外像調(diào)低屏幕亮度、凍結(jié)后臺應(yīng)用等,也都是系統(tǒng)采取溫控調(diào)節(jié)的方法。
對于處理器、主板等其他元器件而言,溫控也起到了保護(hù)作用,更利于延長其使用壽命。隨著應(yīng)用越來越吃性能,手機(jī)運行就避免不了發(fā)熱。當(dāng)下有效的解決辦法無非是廠商宣傳的液冷散熱技術(shù),在讓手機(jī)保持高頻輸出的同時,還可以降低手機(jī)發(fā)熱量,其他方法就是外置風(fēng)冷散熱工具等,但這也無法避免的讓手機(jī)變得更加厚重了。
寫在后
有人說溫控會降低處理器頻率,但解除溫控限制手機(jī)會明顯發(fā)熱,到了“燙手”的程度還談什么用戶體驗。另一方面,高溫對鋰電池的損傷是不可逆的,溫控不僅是出于對電池壽命的保養(yǎng),更是對用戶安全的保障,畢竟生活中電池過熱而引發(fā)安全事故數(shù)不勝數(shù)。
如何解決手機(jī)的發(fā)熱問題,一直是工程師們所研究攻克的方向。除了在編程軟件方面發(fā)力外,新硬件技術(shù)產(chǎn)生的效果可能更為顯著。期待未來的制程工藝芯片、新的電池、元器件材料,可以讓手機(jī)的發(fā)熱量更少,減負(fù)走向“輕量化”。
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