《2021年中国手机设计监测报告》(年中版)全文

通信产业网|2021-08-18 12:46:26
作者:《通信产业报》全媒体终端编辑组 来源:通信产业网

联合发布

中国手机设计大赛设计监测分析组

《通信产业报》全媒体终端编辑组

赛迪智库电子信息研究所

目录

一、总述

二、评测

(外观、屏幕、处理器、影像能力、通信能力、音效、生物识别、存储、电池、操作系统)

三、总结

(总分榜、手机设计十大趋势)

总述

2021年是中国5G商用的第二年,在全球最大5G网络环境之下,中国5G手机市场迈入了新的活跃期。

“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来”是2021年手机行业的真实写照,市场格局的悄然生变,正引发新一轮的市场争夺。

在疫情黑天鹅的影响下,“缺芯潮”影响了手机产业的发展,而美国商务部针对华为的政策限制步步收紧,荣耀剥离成为完全独立的品牌,也让全球手机市场格局面临调整。

另外,随着智能手机质量的不断提升,换机周期延长,智能手机整体出货也略显疲弱,除芯片外,各大品牌持续优化相机、屏幕、充电等性能以吸引用户,随着智能手机市场集中度不断提升,各龙头厂商全方位强化自身实力。

数据显示,2021年1—7月,国内市场手机总体出货量累计2.03亿部,同比增长15.6%,其中,5G手机出货量1.51亿部,同比增长94.3%,占同期手机出货量的74.3%,截至2021年7月底,国内市场5G手机出货量累计3.27亿部。

随着5G网络的不断渗透,5G手机竞争将不断扩大,在5G已成主旋律的背景下,智能手机持续提升性能,仍是各品牌商增强现存用户黏性、吸引其他品牌用户的必要手段,尽管当前边际创新并非用户换机的最直接驱动因素,但各厂商仍需根据用户反馈进行针对性改进以吸引存量用户、增强用户黏性。

总的来看,尽管成熟市场中高端智能机同质化程度相对较高,但各厂商持续在相机、屏幕显示、续航、5G应用等方面进行边际创新,实现手机性能及智能化程度不断提升,一定程度上也催生了用户购机或换机需求。

《2021年中国手机设计监测报告》(年中版)特别甄选出目前手机市场上16款代表作品作为中国5G手机设计监测样本。此次被列为监测对象的16款机型,都是活跃在中国手机市场的旗舰产品,我们以“设计”元素为考量基准,在不考虑品牌溢价的大原则下,甄选出的16款旗舰机型,代表了当下中国5G手机设计最高水准和真实水平。这16款5G手机分别是:小米11 Ultra、vivo X60 Pro+、OPPO Find X3 Pro、华为P50 Pro、荣耀50 Pro、三星Galaxy S21 Ultra、一加9 Pro、中兴Axon30 屏下版、魅族18Pro、摩托罗拉edge s pro、红米K40 Pro、iQOO7、腾讯红魔游戏手机6 Pro、realme GT、黑鲨4 Pro、拯救者电竞手机2 Pro。

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项目组对这16款手机在外观、屏幕、处理器、影像能力、通信能力、音效、生物识别、存储、电池、操作系统10个维度进行测评、比对。并通过具体测评,对2021年上半年中国手机进行设计排名,设计最优参数配置模型,并给出基本特征和主要趋势。

从2016年起,项目组已完成9期监测报告,并发布6本白皮书,监测代表机型超过100款。本次设计监测报告,旨在5G加速渗透之年,为手机产业链设计创新提供更多思路并为消费者提供更多选择方向。

评测

《通信产业报》全媒体终端编辑组、第九届中国手机设计大赛手机设计监测分析项目组,结合目前手机业界技术配置分类、市场主流标准和专业模型,为手机设计确定了监测模型。项目组手机设计监测共设10大项监测类别解剖手机,这10大项分别是外观、屏幕、处理器、拍照能力、通信能力、音效、生物识别、存储、电池、操作系统。在每一大项下,又分别设若干子监测点,从更细致维度监测这16款手机。对每个维度,项目组给出评分(满分为10分)。综合10个维度得分,项目组给出最终16款机型的最后综合得分(满分为100分)。

1、外观

全面屏仍然是5G手机的设计风潮,随着屏幕技术的不断升级以及厂商创新力的爆发,5G手机产品形态正迎来更多变化,升降式机械结构、打孔全面屏、折叠屏愈发成熟,而随着屏下摄像技术的不断完善,全面屏也正迎来一个全新的时代。本期监测报告的外观设计部分,我们选择手机尺寸、形态、材质、配色四大维度,来定论本次监测的16款手机。

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尺寸

因为手机尺寸已经接近握持的极限,相较于近两年来全面屏覆盖带来的整体尺寸大增的趋势,2021年上半年手机整体尺寸保持较为稳定,从样本的16款机型来看,长度在155mm~170mm间的手机占比为100%,印证了主流市场趋势。

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经过了又一年的深度发展,轻薄化的处理对于5G手机已经不是挑战,但由于影像能力的持续突破和旗舰机的“堆料”现象,旗舰机型仍然略显厚重,小米11 Ultra、三星Galaxy S21 Ultra则为代表,小米11 Ultra重量更是达到了234g。对很多用户来说,200g就像是一条及格线,低于这个重量的手机,携带和使用的时候就会更方便,而高于这个重量的产品,难免会被冠上“半斤”的名号。

与此同时,以拯救者电竞手机2 Pro、腾讯红魔游戏手机6 Pro、黑鲨4 Pro为代表的游戏手机,因其独特的散热结构与机身的特殊构造,重量也均突破200g以上。因此,在保障性能与散热的前提下,通过材料的不断突破与整机的精细化设计为手机“减负”还需产业链持续探索。

材质

随着手机机身玻璃材质技术的成熟,纹路化玻璃后盖已经成为厂商的首选,相比金属材质,玻璃不会阻挡手机信号,因此后壳可以做得一体化,不需要金属机身要额外开天线条,并且玻璃材质还支持无线充电,深受用户的喜爱和推崇。在本次监测的16款样机中,多数选择该材料。

而作为出现最晚却发展最快的素皮后盖正在快速成为消费者的首选,因其温润的手感与不易沾染指纹的特性,让素皮后盖无论是手感还是观感都有极大提升,以OPPO Find X3 Pro宇宙摩卡配色为例,通过将后盖与相机模组连接起来打造没有断层的设计让整机的握持感更为出色。

值得关注的是,作为相对玻璃材质手感更好、耐磨性和耐腐蚀性更佳的陶瓷材质也成许多高端机的首选。陶瓷机身比玻璃机身硬度更高,有着晶莹剔透般的质感,颜值高,并且陶瓷材质的热传导性比其他材质更慢,比较耐热,虽然造价较高,但有望在未来占据更多市场。

设计形态

3G、4G时代,智能手机主要以直板为主,最创新的也不过是在“直板形态”上增加一些屏幕的变化。而随着5G时代的到来,单纯的直板手机已经不能满足消费者对创新的追求。加之屏幕技术的升级,折叠屏已经成为5G手机的重要创新点。

经过一年发展,以华为Mate X2的发布与小米MIX FOLD的发布再次刷新了消费者对于折叠屏手机的期待,前者通过多维相控联动机制,既实现了天衣无缝般的折叠,又保证了展开后屏幕的平整,后者则是让折叠机的价格首次进入千元级市场。

然而不可忽视的是,对于折叠屏,屏幕间的折痕是消费者选购的一大痛点,并且,应用场景的相关适配与缺乏和高昂的价格仍限制着折叠屏手机的普及,因此入围的16款手机形态均为“直板”。由此可见,折叠屏手机爆发还需在材质、价格、应用等多方面迎来变革。

配色

手机已经成为人们日常生活的必备工具,这一产品在满足用户社交需求的同时也更多的被赋予了更多个性化的需求,机身配色便是其中的重要一环,在监测的16款样本机型中,几乎都提供了多种色彩版本与材质供用户选择。

同时,厂商对于手机产品的配色设计重视度提高,不仅在配色丰富度上有所体现,命名上也变得更加诗情画意,这也是由于机身的颜色不再由简单的一种构成决定的。以荣耀50 Pro为例,仅提供了多达4种配色供用户选择,而初雪水晶、夏日琥珀、墨玉青、亮黑色的配色名称也给予用户更多想象空间。

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2、屏幕

屏幕作为目前手机最重要的模块之一,是本次监测报告的重点项目。我们选择屏幕尺寸、分辨率、屏幕材质、屏幕刷新率、屏幕设计五个维度,对2021年上半年手机屏幕设计情况进行分析。

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屏幕尺寸

智能手机屏幕仍以大尺寸为主流。从2018年开始,主流手机屏幕的尺寸均突破6英寸,本次监测的16款5G手机更是如此,屏幕尺寸均突破6.5英寸。同时,需要注意的是,在直板形态的手机中的屏幕尺寸上限开始出现,屏幕尺寸最大的中兴Axon30 屏下版也未超过7英寸。

屏幕尺寸变化的趋于稳定,从侧面也指出了,消费者非刻意追求“大”屏幕。同时,为了带来更好的沉浸效果,屏幕纵横比也不再局限在18∶9,更多屏幕比例的出现,也为用户带来更多选择的同时,增强自身的竞争力。

分辨率

随着全面屏时代的到来,手机分辨率也迎来了质的飞跃,伴随3160×1440、2340×1080等高分辨率的普及,屏幕的像素密度提高已是不争的事实,2K屏逐渐进入消费者的视野,在本次监测的16款机型均全部采用了2K屏。其中,OPPO Find X3 Pro与一加9 Pro的屏幕分辨率更是达到了3216x1440,无疑,成像素质更好的屏幕已经成为5G旗舰手机征服用户的首选。

屏幕材质

随着智能手机行业的快速发展,低耗电、高色彩、易延展的OLED屏幕已然成为主流,目前市面上的主流旗舰级无不搭载OLED屏幕,诸如华为P50 Pro、小米11 Ultra、OPPO Find X3 Pro等,当然由于峰值亮度的不同,AMOLED也分E3、E4、E5等。

众所周知,韩国企业在OLED产业链一直处于强话语权地位,随着需求的不断激增,中国厂商接连攻城拔寨表现抢眼,在三星占据绝对垄断地位的OLED市场撕开一道口子。我国目前整个屏幕产业链充满活力且成果喜人,涌现出京东方、维信诺、天马微电子、和辉光电等面板厂商,在中国手机供应链自主创新的进程中写下了浓墨重彩的一笔。

屏幕设计

随着全面屏的诞生,在手机厂商和屏幕制造商不遗余力地推动下,全面屏快速得到整个产业链的认可,如今,全面屏已经成为智能手机屏幕的标配。

当前,市面上的旗舰机仍以挖孔屏为主流,其中较为代表的则是华为P50 Pro、vivo X60 Pro+、荣耀50 Pro、魅族18Pro,而拯救者电竞手机2 Pro通过采用升降式机械结构,弹出式前置镜头保障屏幕的整体性,腾讯红魔游戏手机6 Pro则是通过稍微保留额头与极窄摄像头的设计去保留屏幕的完整性,无疑,前置摄像头的保留主要满足用户人脸识别与自拍的需求,然而,这些方案在部分购机者眼里仍显“差强人意”,随着屏下摄像技术的不断突破,屏下摄像头技术已成为各厂商竞争的焦点,以屏下摄像解决方案为代表的全面屏也被视为引发新一轮换机潮的关键。

虽然屏下摄像头带来了所谓真全面屏形态,但缺陷也影响着这项技术的推广。屏下摄像,有两大技术难题,一个是显示与透明的平衡,一个是屏下摄像拍照效果。像素密度越大显示效果就越好,但反过来对光线的遮挡也越强,透光性就会弱,而想要屏下拍照效果好,就需要更多的光线,高像素显示和拍摄需要的屏幕透明性,如同矛和盾一样,难以在一块屏幕上达到统一。

在这之中,中兴Axon30 屏下版依托屏幕像素、电路、独立屏显芯片、材料、前摄、算法6大核心技术,在屏下摄像区屏幕全球首创400PPI高像素密度,提升显示效果的同时与屏幕整体视觉融合更完美。

日前,小米MIX4也是采用CUP全面屏,也实现了100%全像素显示与400 PPI的精度,不过需要指出的是,屏下摄像头虽带来了良好的视觉体验,但前置自拍的效果也仍需优化,相信随着屏下摄像技术的不断突破,这一解决方案也将被更多厂商所采用,成为主流。

刷新率

高刷新率手机屏幕并非今年刚刚出现,随着中国手机产业链的进一步成熟以及大厂布局加速,高刷新率屏幕已经成为2021年手机在屏幕维度角逐的关键性因素。

综观入围的16款机型,120Hz的屏幕刷新率已经成为标配,而作为游戏手机的翘楚,腾讯红魔游戏手机6 Pro更是将手机屏幕刷新率提升到了165Hz,这也是当前手机屏幕刷新率的最高标准。

实际上,120赫兹乃至165赫兹的高刷新率,能有效地减少画面的拖影,并提高手机的屏幕流畅度,然而如何平衡手机屏幕高刷与能耗,也是手机厂商竞争的新焦点。

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3、处理器

处理器是智能手机的心脏和大脑,拍照、通话、上网冲浪、游戏等一切数字信号的处理和计算都是由处理器负责,因此处理器芯片运算能力的高低将直接影响手机终端性能的优劣。为更全面地监测16款机型的处理器性能,我们准备从SoC芯片型号和制程工艺、CPU架构和主频、GPU,以及人工智能引擎(AIE)或NPU六个维度进行监测。

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处理器型号

在我们监测的16款机型中,有15款机型搭载的是高通骁龙SoC,1款搭载海思麒麟系列SoC。在这15款高通骁龙机型中,有12款内置的是骁龙888,2款采用的是骁龙870,1款使用的是骁龙778G。显然,在旗舰机型中,高通骁龙芯片约占9成,为大赢家。

制程工艺

从理论上讲,制程工艺越先进,处理器的性能越高。从目前市场情况来看,手机处理器的主流制程工艺主要有5nm、6nm、7nm。如果仅从制程工艺来看,5nm芯片的性能是最高的,7nm是最低的。

在我们监测的16款机型中,采用5nm制程工艺的机型多达13款,6nm制程工艺的有1款,另有2款采用的是7nm制程工艺。这足以见得现在是5nm时代。

构架和主频

通过分析16款机型发现,1颗超大核+3颗大核+4颗小核的三丛集架构设计已经成为目前手机处理器芯片的常规设计,不过对大核和小核的选择还会依不同价位具体分析。

采用Kryo 680架构的高通骁龙888是使用最多的处理器芯片,而该架构是基于ARM公版方案的定制化设计,具体为1×Cortex X1+3×Cortex A78+4×Cortex A55架构,其中X1超大核的主频为2.84GHz。

高通骁龙870的Kryo 585架构与上一代骁龙865 Plus相同,为4×Cortex A77+4×Cortex A55架构,不过其中一个A77大核的主频提升至3.2GHz。

目前由荣耀50 Pro独享的高通骁龙778G采用的是Kryo 670架构,即4×Cortex A78+4×Cortex A55架构,其中一个A78内核的主频提升至2.4GHz。

华为P50 Pro搭载的海思麒麟9000采用的架构与骁龙870相同,但是其中一颗A77大核的主频高达3.13GHz。

综合分析比较,高通骁龙888的性能略胜一筹,骁龙870与海思麒麟9000基本相当,骁龙778G最弱。

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GPU

GPU之于手机的定位相当于PC中的显卡,主要负责图形处理。与CPU相同,高通骁龙系列芯片的GPU也是定制化的。

高通骁龙888的GPU型号为Adreno 660,频率为840MHz,较前代性能提升35%。骁龙870的GPU型号为Adreno 650,与骁龙865 Plus相同,频率为587MHz。骁龙778G的GPU为Adreno 642L,与骁龙855的Adreno 640性能相当。

海思麒麟9000的GPU型号为Mali-G78,亦为ARM的公版方案,拥有24个计算核心。

综合对比,Adreno 660性能最强,Adreno 650和Mali-G78相当,相比最弱的是Adreno 642L。

AIR/NPU

人工智能引擎是近几代手机SoC芯片新增的能力,高通系称之AIE,而海思系成为NPU。

高通骁龙888搭载的AHexagon 780,运算能力高达26TOPS。骁龙870搭载的Hexagon 698,运算能力达15TOPS。骁龙778G搭载的Hexagon 770,运算能力达12TOPS。

海思麒麟9000的NPU采用的是华为达芬奇架构2.0,运算能力不详。

综合对比,人工智能引擎的能力最强的是骁龙888,其次是骁龙870,最弱的是骁龙778G。

综观上述几项指标来看,高通骁龙888综合实力最强,最弱的是骁龙778G。

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4、影像能力

智能手机的影像能力依然是产品的最大竞争力之一,也是市场关注度最高的一项监测指标,本次我们甄选的16部样本手机在影像能力上都有各自的特点,下面会从摄像头个数、CMOS类型、摄像头像素、光圈大小、变焦能力、防抖能力和AI拍照能力等七个维度来进行监测。

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摄像头个数

后置多摄已经成为行业主流的设计方向,本次的16部样本手机后置摄像头普遍在3~4个之间,前置摄像头则以1个居多,极少部分机型采用双前置摄像头设计,目的是为了增加广角自拍效果。

本次监测的16部样本手机中,共有7部手机的后置摄像头为3个,8部手机的后置摄像头为4个,1部手机的后置摄像头为2个。前置摄像头方面,有15部手机的前置摄像头为1个,1部手机的前置摄像头为2个。

CMOS

图像传感器(CMOS)是决定手机拍照质量的最重要部件。不过鉴于多摄像头解决方案为当前智能手机主流设计方案,且大多数厂商只公布了主摄像头的CMOS型号,因此我们此次仅监测16部样机主摄像头的CMOS品牌和型号。

在这16部样机中,有7部样机主摄搭载了三星CMOS,有7部样机主摄搭载了索尼CMOS,有1部样机搭载了豪威CMOS,有1部样机主摄CMOS不明,主流品牌分布较平均。其中,搭载索尼IMX686的样机有2部,搭载索尼IMX766的样机有1部,搭载索尼IMX798、索尼IMX682、索尼IMX598的样机各有一部。

像素值

所谓的像素值,指的是相同物理条件下成像图形的像素最大值,由于像素值的多少与成像质量直接挂钩,所以一般最高像素值摄像头往往是一部手机的主摄。此次监测的16部样机中,主摄采用5000万像素主摄像头的样机有6部,搭载6400万像素主摄像头的样机有6部,有3部样机的主摄像素高达1.08亿。

在副摄像头方面,有5部样机的副摄像头像素值在4000万以上,1部样机的副摄像头像素值为3200万,其余10部样机的副摄像头像素值都在2000万以下。

光圈大小

在其他物理条件一致的情况下,光圈的大小决定了成像质量,尤其是智能手机非常注重的夜景拍摄,十分依赖光圈大小。

在16部样机的后置主摄光圈方面,搭载f/1.8光圈的样机多达8部,其次是搭载f/1.9光圈的样机,多达6部,其余1款搭载f/1.95光圈,1款搭载f/1.57光圈。

后置副摄像头方面,有13部样机的副摄光圈值为f/2.2,其余副摄光圈值在f/2.4—f/3.5之间,可见f/2.2和f/2.4是副摄光圈的主流选择。

前置摄像头方面,16部样机的前摄光圈值都在f/20—f/2.5之间,其中采用f/2.4光圈值的样机共有5部,较为主流。

变焦

多摄像头设计的引入,很大一个原因就是其中需要设置一个长焦镜头或微距镜头,变焦倍数成为一部手机影像能力的重要考评依据之一。

此次监测的16部样机中,12部搭载了数字变焦,8部搭载了光学变焦,2部样机搭载了高倍数的潜望式变焦,之前流行的混合光学变焦在16部样机中只有2部搭载,可见在经过多种变焦方案的尝试后,厂商将重点重新投在了数字变焦这一传统变焦解决方案上。

值得注意的是,高倍数的潜望式变焦在2部样机上经过测试后,实际拍摄的效果在极限焦距下成像质量较为一般,照片依然会有较重的涂抹痕迹,实际应用场景也较少。

事实上,在所有变焦技术中,光学变焦是成像质量最好的解决方案,也是部分厂商努力发展的方向之一。由于手机摄像头的焦距普遍较短,无法达到高倍数的光学变焦。因此,部分厂商在手机摄像头组件中引入了潜望式长焦摄像头,通过棱镜和反射镜等光学器件,在有限空间内将光程延长,试图达到更大的变焦效果,随着技术的发展,高倍数的光学变焦加上潜望式长焦搭配已经成为影像水平优秀手机的标志之一。

视频能力

随着5G业态的全面展开,以及用户对高清影像的需求日益增强,视频能力也成为考核手机影像能力的重要参考因素。

在本次监测的16部样机中,4K视频拍摄以及慢动作视频录制已经成为目前主流,部分手机还支持更高的8K视频录制,并有部分手机加入了视频防抖和视频夜拍增强等功能,使得在各种状态下的视频拍摄更为流畅,成像质量更高,辅以5G网络传输,为新的生活和工作应用场景开启了更多可能。

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5、通信能力

通信能力是手机的基础能力,直接影响手机的品质,是各手机厂商通信技术实力的综合体现。此次,我们将从支持的模数、频段数、天线设计等维度监测16款机型的通信能力。

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模数

在模数方面,在16款机型中,有12款支持8模,即5G的SA和NSA、4G的TDD-LTE和LTE FDD、3G的WCDMA和CDMA 2000 EVDO、2G的GSM和CDMA。

值得注意的是,有4款机型仅支持6模,但原因各不相同。受美国制裁,华为最新旗舰机型华为P50 Pro无法支持5G。该手机用户将无法获得5G网络的极速体验。

三星Galaxy S21 Ultra、魅族18Pro和摩托罗拉edge s pro不支持CDMA制式。这意味着上述三款手机用户将无法使用中国电信的2G和3G网络。

支持频段

在频段数方面,在16款机型中,有11款机型支持的频数超过30个,有5款超过40个,有1款超过50个。其中,OPPO Find X3 Pro支持的频段数最多,为51个;魅族18Pro和摩托罗拉edge s pro最少,为28个。

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天线设计

在天线设计方面,鉴于大部分机型都支持5G网络,因此手机厂商都选择了4×4 MIMO天线设计。

综合来看,OPPO Find X3 Pro的通信能力最强,小米11 Ultra、vivo X60 Pro+等表现良好,华为P50 Pro、魅族18Pro和摩托罗拉edge s pro有待加强。

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6、音效

影像竞争是各家厂商必争的重点,但随着竞争的日益趋同化,也有部分厂商将视角转向手机的音效部分,除了寻找产业链中现有的成熟方案外,跨界合作、强强联手也是一个新的方向。

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在通话音效方面,本次监测的16部样机中大部分在听筒扬声器上的设计都趋同,部分样机采用了MIC降噪方案,但实际体验效果区别不大。

在外放方面,共有13部样机采用了立体声双扬声器设计,并有12部样机支持业界音效认证,部分样机采用了专业音效调校或采用了大音腔设计,声音清晰体验较好。

在耳放方面, 16部样机中大部分支持高通Apt-X蓝牙音频解码方案,部分支持索尼的LDAC蓝牙音频解码方案,需要搭配相应解码方案的蓝牙耳机,取得不错的使用体验。

随着音乐手机等营销标签逐渐退出市场,市场对手机音效的关注度也在逐渐减弱,综合考虑实际体验和官方给出的音效解决方案,我们认为小米11 Ultra、三星Galaxy S21 Ultra、黑鲨4 Pro、realme GT 大师探索版、华为P50 Pro是音效排名较高的手机。

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7、生物识别

当前,手机采用的生物识别技术一在指纹、面部、虹膜那一识别更好更安全的争论也慢慢散去,厂商在推出一款手机时通常采用两种生物识别技术,不仅满足了用户在多种场景的解锁体验,也最大限度地增加了手机的安全性。

在16款样本5G手机中,有13款机型采用了人脸识别与屏下指纹解锁模式,其余3款则是侧面指纹识别与人脸识别,这也更多的是处于成本考量。由此可见,随着技术的不断成熟,屏下指纹已经成为手机厂商生物识别的选择重点。

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值得一提的是,在入围的16款样本机型中没有搭载LCD屏幕的终端手机。因此,也没有电容指纹识别解决方案在上述机型中出现,由于LCD屏幕厚度较高,并且不能主动发光,背光的特性会干扰到光学指纹解锁的过程,并且背光不均匀很容易出现阴阳屏的现象。因此,近年来搭载LCD屏幕的手机通常延续采用电容指纹识别方式,虽目前TCL华星与3M等厂商宣布开发出适用于LCD面板的屏下指纹产品与全屏单点屏内指纹技术,但其适用于手机和量产仍需一段时间。

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8、存储

手机的存储部分由RAM(Random Access Memory)和ROM(Read-Only Memory)组成,存储的速度和容量直接关系到一款手机的使用体验。随着5G网络的普及,影像指标的不断攀升,手机数据吞吐量呈急速上涨趋势,所以一款手机的存储能力是我们本次报告的重要监测维度。

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运存

RAM通常指DRAM,也即是通常所说的运行内存,一款手机的RAM越大,手机可同时运行的应用程序越多,手机运行越流畅。从16部监测样机数据看,普遍已经采用最高8GB以上运存,且最高12GB运存已经有普及趋势。

最高运存方面,56.25%的样机采用了最高12GB运存,采用最高8GB运存的样机占比12.50%,最高16GB运存样机占比25.00%,而拯救者电竞手机2 Pro采用了最高18GB运存。在运存的扩展上,各家厂商都在发力。

在RAM(运存)规格上,LPDDR5毫无疑问是2021年至今旗舰手机的主流选择,具有市场的绝对统治力,目前16部样机已经全部使用LPDDR5运存。

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值得注意的是,已有部分厂商开始应用运存拓展技术,虽然本次监测报告中没有出现应用该技术的样本,但2021年下半年应该会有大量实际应用案例出现。

闪存

ROM一般指Flash memory,即是闪存,是指手机用以存储APP、视频、音频、图片、游戏等资源的空间,闪存越大,速度越快,所能存储和吞吐的资源越多越快。随着5G网络的普及,市场对手机闪存的存储量和存储速度要求也越来越高,闪存指标已经成为监测手机存储能力的重要指标。

从本次监测的16部样本手机来看,高速大闪存已经是发展趋势,10部样机采用了最高256GB的闪存,6部样机采用了最高512GB的闪存,大闪存占有率高达100%,且256GB闪存已经成为目前大部分旗舰手机的标配。

本次监测的16部样机普遍采用了UFS3.1标准的闪存,只有联想拯救者电竞手机2 Pro采用了UFS3.0标准的闪存。

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9、电池及能耗管理

电池和能耗解决方案依然是目前手机厂商正在努力攻克的问题,随着5G网络的普及以及高性能芯片和大运存大闪存的配备,手机应用的大容量高能耗化,手机的能耗也越来越高。电池技术一直是限制智能手机发展的重要瓶颈之一,在无法解决大容量电池厚度的情况下,诸多厂商将眼光投入到快充技术上来。

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从本次监测的16部样机来看,快充技术已经成为目前手机充电技术的标配,无线快充和反向充电也有逐渐普及的趋势。

电池容量

电池容量非常考验厂商在手机上的设计和能耗管理,电池上任何微小的容量增加,都会带来手机厚度增加、手机发热,以及稳定性的问题。在电池容量上,本次监测的16部样机比起2020年主流旗舰手机并没有在电池上出现突破。

16部样本手机中,电池容量在5000mAh以上的有3部,电池容量在4500~5000mAh的有8部,电池容量在4500mAh以下的有5部。电池容量最高的是联想拯救者电竞手机2 Pro,电池容量高达5500mAh;电池容量最低的是荣耀50 Pro和iQOO 7,为4000mAh。

快充

在无法突破电池容量瓶颈的情况下,电池快充成为最新突破口,该趋势从2020年开始发展起来,并在2021年继续加强。本次监测的16部样本手机均带有快充功能,其中还有部分手机配备了有线无线双快充以及方向充电功能。

其中黑鲨4 Pro、腾讯红魔游戏手机6 Pro、iQOO7三部样机最高支持120W有线快充,联想拯救者电竞手机2 支持90W有线快充,Pro小米11 Ultra、OPPO Find X3 Pro、华为P50 Pro、一加9 Pro、realme GT大师探索版都支持65~67W的有线快充,比起2020年最高65W的有线充电水平又提升了不少。

除了有线快充外,无线快充也成为快充的领域厂商PK的又一指标,其中小米11 Ultra的67W无线快充、华为P50 Pro的50W无线快充、一加9 Pro的50W无线快充、OPPO Find X3 Pro的30W无线快充、魅族18Pro的40W无线快充表现都十分抢眼。比起2020年,越来越多的手机厂商已经开始发力无线快充领域。

值得关注的是,小米11 Ultra、vivo X60 Pro+、联想拯救者电竞手机2 Pro都支持反向充电黑科技,虽然反向充电依然没有解决充电的效率问题,但这项技术的加入无疑可以为市场营销方面加码。

电池安全

随着手机电池的容量增加,快充技术的引入,日常手机的充放电频率也在逐渐增加,电池安全问题成为很多厂商越来越重视的质量问题。

目前主流的电池安全技术多为手机智能温控或者双电芯设计,本次16部监测样机中包括一加9 Pro、腾讯红魔游戏手机6 Pro、联想拯救者电竞手机2 Pro都使用了双电芯设计,通过芯片监控来保证充放电安全。

散热能力

5G网络大幅增加数据吞吐量的同时,也带来了手机发热功耗的增加,并且新款手机更大的屏幕和解析度、更大的电池,以及电池快充,更高耗能的手机应用和游戏都会增加手机的发热量。不能及时散热就会造成手机的耗电加大并造成手机主频降低导致卡顿。

如何高效散热已经成为2021年手机厂商争相解决的一个问题,也是市场非常关注的重要购机指标。目前解决散热问题,常规方案是采用石墨烯散热、金属边框散热、VC液冷材质散热散热、风扇散热等方式,有的手机则把集中散热方式混搭使用以达到最好的散热效果。

VC液冷散热被称之为均温板 、均热板散热等, 是一种高效率传递热量的方式,VC均热板与热导管组合两者基本上原理与理论架构相同,不同处在于维度、制作工法等,热管散热技术较为成熟,价格相对较低,而VC均热板散热更快,不过造价比较高。

在本次监测的16部样机中,VC液冷散热几乎成为了厂商选择的主流配置, 且有多部样机采用了多种散热方式立体组合的方案。相信随着手机工业设计水平的日渐完善,会有更多新的散热材质和方案出现在我们的监测样本中。

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10、操作系统

作为用户与手机沟通的桥梁,操作系统是继通信能力之后,最重要的组成部分之一。而操作系统的易用性、个性化、功能性,以及UI设计则是考察手机是否好用的重要指标。因此,我们将从底层系统、UI设计、AI三个维度监测16款手机操作系统的性能。

长期以来,智能手机操作系统分为两大阵营——苹果iOS和谷歌Android,不过在本次监测的16款手机中出现了一张新面孔,就是华为HarmonyOS。华为P50 Pro出厂搭载的是HarmonyOS 2.0。其他15款手机搭载的系统都是基于Android 11深度定制的,依然属于谷歌Android阵营。从这一点来看,在iOS和Android牢牢把控智能终端操作系统市场的背景下,HarmonyOS还有很长一段路要走。

如前所述,15款机型的操作系统都是基于Android 11定制的,但是在易用性、个性化、功能性方面都各有千秋。MIUI 12.5,是目前除了EMUI、ColorOS、Flyme之外,易用性、功能性、成熟度最高的UI之一。该UI最大的特色在于构建了一个活跃度非常高的社区,能够第一时间且最大限度地回应和满足用户和开发者的需求。不过,MIUI因过于臃肿、广告过多等问题饱受诟病。

ColorOS也是一个非常成熟的UI,但是社区活跃度略低于MIUI,没有像MIUI那么出圈。而且,除了支持OPPO品牌手机之外,ColorOS团队还要支持一加手机,后者的操作系统已从H2OS切换到ColorOS,这无形中增加了该系统的开发难度。

除了几个老牌UI之外,还出现了OriginOS、MYUI、MyOS等较新的定制化UI,他们或进行了彻底的重新设计,或是在原有UI基础上进行优化和更名,因此其易用性、成熟度有待市场更深入的检验。

人工智能(AI)已经渗透到硬件和操作系统每一个角落,而在操作系统层面,AI的能力不仅外化为智能语音助手,而且还在拍照、能耗控制、游戏优化等具体能力方面发挥着作用。不过,从易用性的角度来看,各手机厂商对于操作系统级的AI能力运用大同小异,且都还在探索阶段,仍有不小的上升空间。

综上所述,在操作系统层面,MIUI、ColorOS等老牌UI的综合实力较强,OriginOS、realme UI等较年轻的UI尚需继续努力。

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总结

总分榜出炉,最优设计定向

横向对比16款旗舰手机之后,不难发现在手机设计上,主流厂商对产品的认知,以及对用户需求的理解带有一定的共性。我们总结出这些信息,大致描绘出中国手机设计最具竞争力的产品形态,并结合评测进行每个分项的打分,基于此,项目组给出代表当下中国手机设计主流机型的分数排序,我们并不是为某个厂商背书,只是从手机设计的专业角度直观地展现出手机当下的水平(它并不代表具体手机市场表现和消费行为)。

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同时,项目组结合专家意见,根据这16款手机设计的综合优势,给出2021年中版手机设计最优参数配置模型。

2021年手机设计十大趋势

项目组基于当前16款代表机型的10个大项进行了具体分析,得出中国手机设计的主要特征和未来趋势。最终结果是项目组在经过机型调查分析和专家问卷的基础上,做出的对未来手机设计趋势的基本判断。

01

外观:

材质多样化催生外观蝶变

艺术化命名“创造”差异化

随着材质工艺的不断成熟,3D玻璃、陶瓷,以及素皮材质正不断崭露头角成为消费者的首选,与此同时,手机厂商正通过不断对产品外观差异化的思考及对市场深刻的洞察,开发出许多更具创新的背板解决方案,如光变色材质、电致变色工艺,逐渐把手机外观推到了一个全新的高度,值得注意的是,厂商对手机产品的配色设计重视度的不断提高,不仅在配色丰富度上,更在配色命名上得以体现。

02

屏幕:

高刷新率普及

屏下摄像成风向

2K屏已经成为手机的标配并加速渗透,OLED屏幕也已基本取代LCD屏幕,成为手机厂商的首选。高刷新率与2.5K屏正逐步成为旗舰机走出差异化的核心优势,同时,在“水滴屏”“挖孔屏”仍成全面屏设计的风潮下,屏下摄像技术的引入,为全面屏带来了更多想象,以屏下摄像解决方案为代表的全面屏也被视为引发新一轮换机潮的关键。

03

处理器:

三丛集设计成主流

大核功耗待优化

无论是高通骁龙888还是海思麒麟9000,其八个CPU核心均采用1颗大核+3颗中核+4颗小核三丛集设计,可视作big.LITTLE设计结构的变体和优化,能够最大限度提升单核性能的同时,优化SoC芯片的功耗。不过,今年对大核的使用产生了一定的分歧。骁龙888的大核心是ARM新推出的Cortex X1,为定制化专用大核心,而非此前将1颗中核超频为大核心使用。不过,X1发热严重致使手机出现问题的案例逐渐增多,引起诸多厂商的重视。显然大核心的功耗有待进一步优化。

04

影像:

多摄高像素势头延续

潜望式变焦成卖点

手机CMOS市场继续延续索尼和三星分庭抗礼的局面,而随着国际产业链政策的变化,国产豪威CMOS也异军突起。在手机主摄像素方面,1.08亿像素也有普及趋势,高像素和多摄依然是手机拍照的发展方向,在变焦方式上,潜望式变焦已经成为多家手机新品的影像卖点,但高倍变焦摄影的成像效果还需要厂商加大力度打磨。

05

通信:

4×4 MIMO成标配

CDMA淡出制式舞台

5G商用以来,为支持更快的传输速率,基站侧和手机侧都引入了4×4 MIMO天线设计,并且已经成为今年发布5G新机的标配,相信这种设计将贯穿整个5G周期。不过,今年发布的5G手机所支持的网络制式也悄然发生改变。在TD-SCDMA“退役”之后,CDMA也从部分5G手机制式支持列表中消失了,其中不乏三星Galaxy S21 Ultra这类的旗舰机型。事实上,这与中国电信实施的最新终端策略保持一致,而且随着中国电信CDMA退网进程的加快,未来将会有更多机型不再支持CDMA。

06

音效:

大厂认证成标签

双扬声器是标配

从监测的16部样本手机来看,杜比认证和双扬声器已经成为手机音效标配,部分厂商已开始寻求传统音频大厂联名,厂商越来越注重手机外放的效果,与手机游戏、直播、短视频的流行有很大关系,而且随着无线音频生态链的成熟,目前监测的16部样本除游戏手机外几乎都取消了耳机接口,配以蓝牙音频解码方案对接各家的蓝牙耳机生态链产品,同品牌无线耳机成为除开手机之外的又一个音频产品竞争市场。

07

生物识别:

多种识别模式并存

金融级安全登上舞台

移动互联网和移动终端的快速发展,已经融入了生活的方方面面,手机安全也越来越被厂商和用户所重视,加之全面屏与折叠屏的爆发,手机生物识别仍以成熟的屏下指纹识别与侧指纹识别为主。同时,面部识别因技术难度、成本等问题,将成为屏幕指纹识别的补充性存在,但需要指出的是,随着手机应用场景的激增,手机的金融级安全防护,也被厂商视为发展重点。

08

存储:

LPDDR5和UFS3.1流行

高速存取粉墨登场

5G时代的到来使得高算力高存储成为必然,2020年还算是主流的8+128存储配置在2021年已经成为过去,从本次监测的16部样本手机来看,高运存高闪存依然是发展趋势,而在存取速度上面,LPDDR5和UFS3.1规格已经成为主流市场标配,可以预见更高存取速度的换代产品很快就会出现在市场上。

09

电池:

容量比拼势头趋缓

快充技术竞争激烈

随着电池技术的发展进入瓶颈期,电池容量的发展势头已经趋缓,在电池容量和厚度难以突破的情况下,各种有线和无线快充方案大放异彩,目前来看120W快充绝对不会是手机快充的极限功率,同样为达到节能目的,手机内部的AI智能散热或者材料散热目前也还没有达到最优解,可以预见,哪家厂商先解决了电池容量和续航这个大问题,哪家厂商就能在未来决胜手机市场。

10

系统:

安卓地位稳固

鸿蒙突围在途

综观国内智能手机市场,除了苹果手机,其他品牌的手机基本都搭载的是基于安卓的深度定制化操作系统。在这个背景下,鸿蒙破土而出,成为华为新机默认操作系统,并不断向已发布的华为机型渗透。尽管新生的鸿蒙被业界寄予厚望,但是在生态系统较完善的安卓面前仍显稚嫩。同时,其与华为较为密切的关系也让国内厂商对适配鸿蒙踌躇不前,疑虑颇多,进而增加了鸿蒙在国内发展的难度。希望华为与鸿蒙尽快厘清彼此的关系,消除其他厂商的疑虑,为鸿蒙的发展铺平道路。(完)

鸣谢:

感谢有关手机厂商为本次中国手机设计监测报告提供的支持,感谢手机设计大赛有关专家对本报告的智力支持。

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