“i”的代价 新iPad发热过大原因分析

　　虽然3月19日苹果刚刚宣布新iPad销售量已经超过300万台，但不得不说，它的关注热度正在逐渐降低。与之相反的是，iPad产品的机身温度越升越高。

　　中关村科贸商城一位苹果专卖店的老板表示，“第一批货是加价买进的，但根本卖不动，现在3700元就出手。”

　　而新iPad机身发热过高的问题，现在成为用户关注的焦点。根据美国著名杂志《消费者报告》发布的监测数据，苹果新iPad确实存在机身运行过热的问题。在室温22.2摄氏度情况下，机器在连接电源，关闭4G网络的情况下连续运行45分钟《无尽之刃2》，机身背面最高温度达到46.7摄氏度。而iPad 2只有40摄氏度。

　　《消费者报告》由美国消费者联盟（Consumers Union）主办出版。作为一个独立的非盈利组织，美国消费者联盟以向消费者提供涵盖产品、服务、个人理财、健康和营养等领域的中立信息为宗旨。

    新iPad不够“cool”？

　　苹果发言人Trudy Miller通过“万物皆数”（The Loop）网站表示：“全新iPad配备Retina显示屏、A5X芯片，支持4G LTE网络，可续航10个小时，所有操作都在我们的热力规范之内。如果消费者有任何担心的问题都可以和AppleCare联系咨询。”

　　显然，苹果并不承认过热问题。

　　自从新iPad发售以来，用户就不断反映设备过热的问题。从我自己的体验来看，这一情况确实存在，但还不至于无法忍受。在为新iPad充电时，用手摸上去能明显感受到温度，与iPad 2相比，差别十分明显。用电子测温仪测量温度，两代iPad温度相差3度左右。《充电时间增加1倍?新iPad充电功耗测试》

　　荷兰科技博客Tweakers.net用红外摄像机测量显示，在同等条件下，新iPad在运行5分钟《GLBenchmark》后，新iPad温度达到了33.6摄氏度，而iPad 2仅为29.3摄氏度。

　　从热成像摄像机检测的结果看，新iPad最热的区域集中在右下角，与iPad 2位置相同。相比之下新iPad温度较之2代高了一些，但还不至于无法忍受。网络上有用户反映的，新iPad弹出“需要冷却”的提示并关机的情况，暂时没有遇到。

　　此前，苹果两代iPad发售后都曾有用户反映过热问题。但新iPad与之前不同的是，这代产品配备了大容量的电池和速度更快的芯片。功率的提升势必会造成更高的散热量。

　　Retina屏功耗增加1.5倍

　　新iPad的像素点距为0.096mm，而iPad 2为0.192mm。从显微镜下新iPad和iPhone 4S屏幕对比图来看，iPhone 4S昂贵的屏幕开口率明显高于新iPad。开口率是指在单元象素内，实际可透光区的面积与单元象素总面积的比率。开口率越高，光透过率也越高，在相同的背光源条件下，液晶屏的亮度越高。

　　在421cd/m2亮度下（亮度单位，cd是坎德拉 M2是平方米），iPad 2、新iPad与iPhone 4的背光功耗分别为2.8w、7.0w和2.6w（iPhone 4的功耗是换算为9.7英寸面积后的结果）。iPhone 4能在高像素密度下维持低功耗靠的是先进但昂贵的LTPS(低温多晶硅)技术。

　　早先传闻苹果公司会在新 iPad 的屏幕上采用夏普的IGZO技术，在确保高像素密度下性能表现的同时提供低于LTPS的成本。但遗憾的是新iPad的屏幕依然沿用了iPad 2的非晶硅(Amorphous Silicon)，像素和晶体管占用了更多空间，降低了开口率，不得不靠2.5倍的背光功耗来维持与iPad 2相同的亮度。新iPad背光系统使用了72-78颗LED，iPad 2只使用了36颗。

　　根据测试结果显示，新iPad屏幕在关闭所有应用和自动背光调节后，开启飞行模式，在最亮背光下，从满电状态直到自动关机只坚持了5.8个小时。iPad 2则持续了7.2小时。

　　A5X芯片功耗增加

　　苹果A5X芯片的cpu部分和原先没有太大变化，从目前的消息来看，A5X和之前一样采用ARMv7架构的Cortex-A9 MP2双核处理核心，核心主频1GHz，采用多级流水架构，双核架构支持乱序指令和双核并行。但出人意料的是它没有使用更为先进的32nm制程，而是采用了45nm制程，其双核架构也采用ARM提供的通用架构。

　　GPU方面，苹果A5X芯片采用了和A5相同的PowerVR SGX543GPU，不同的是A5X将GPU核心拓展到了4核，较A5芯片的双核表现更加出色。性能超过Tegra3将近60%左右。

　　A5X的四核GPU运行频率为200MHz，每秒能够产生133M个多边形，像素填充率达到每秒40亿像素。

　　强劲的性能带来了高功耗，这也成为新iPad发热量大的罪魁祸首之一。巨大的芯片面积和落后的电控让新iPad发热量扶摇直上。

　　从苹果一贯的做法来看，A5X芯片之后很长一段时间不会再发布新的芯片。下一代iPhone产品很可能也会采用这款芯片。对于手机来说，这样的发热量恐难接受。

　　电池容量增加

　　新iPad采用的42.5瓦时电池几乎是iPad 2平板25瓦时电池的两倍。相比之下，11英寸MacBook Air笔记本只采用35瓦时电池。它iPad 2电池的能量密度(energy density)很相似，大约为0.0014瓦时/每立方毫米。苹果将电池单个组成部分(Cell)的面积增加了70%，从而让电池由25 瓦时增至42瓦时。

　　尽管电池容量大幅提升，但新iPad平板官方给出的续航依然没有变化，为10小时。由于新iPad配置了Retina显示屏，搭载了性能更强的处理器，并支持LTE 4G网络，这些会更加消耗电量。在容量增大的同时，电池的体积基本没变，所以电池内阻就会升高。这导致其散发更多热量。

　　结论：

　　和之前所以电子产品更新换代一样，随着设备性能的不断增强，其功耗也在不断增大。发热量增大也是无法避免的。

　　之前两代iPad也存在发热现象，但不像新iPad这么明显。iPad是一款移动设备，不像笔记本电脑那样有散热风扇。这绝不是个好事情，发热问题是新iPad最大的弊端。