本期拆機尋迷,我們將帶來由深圳晨芯時代科技有限公司提供的PPTV聚力VR一體機方案拆解。這款方案也是由晨芯時代為PPTV所設計的產品。(查看《國際電子商情》往期拆解:拆機尋迷:智芯如何將“機械”與“智能”手表完美融合?)
提到VR設備,很多人第一時間想到的就是oculus、HTC Vive這些主機為PC的VR設備。但其實目前真正入門級的產品是VR一體機,而聚力PPTV VR一體機可以說是業(yè)內第一家量產出貨的產品。
相比手機、平板,VR一體機的硬件結構設計和制造難度更復雜,因為供應鏈還不成熟,所以需要方案廠商進行非常多的摸索和嘗試。此次拆解,我們獲得了晨芯時代的項目總監(jiān)嚴家亮以及工程師的大力支持,最終得以完成此次拆解,下面就讓我們透過外表看本質,從設計和制造角度來透視VR一體機的各個環(huán)節(jié)吧!深圳晨芯時代科技有限公司項目總監(jiān)嚴家亮
開箱照:外觀中規(guī)中矩從外觀看,聚·VR的表現中規(guī)中矩,顯得比較簡潔,是目前比較流行的VR外觀設計。在硬件方面,聚·VR采用了近視自適應,瞳距自適應功能,很好的緩解了長時間佩戴產生的眩暈感。再加上高性能9軸傳感器,實時精準追蹤頭部的轉動,讓用戶使用時會產生超強沉浸感,宛如置身現場。這是為我們進行拆解的工程師進行試戴。從外觀來看,個人覺得目前這個耳機孔的設計在外觀上感覺有點礙事,當然對于沒有強迫癥的人士來說,這個問題不算大。下面正式開始進入拆解時間。目前VR一體機主要采用塑膠材質,除了塑膠,目前也有廠商用鋁的材質來做VR的后蓋。
探究內部構造:六層板高度整合
將正面的外殼揭開,就露出了內在的構造。可以看到主板上有好幾塊屏蔽罩擋住了芯片。同時還可以看到5pin的插座,以及按鍵的排線和排座。中間突出的那根線是WIFI天線。屏蔽罩內部包括電源管理IC、CPU和內存、閃存。在拆解的過程中,發(fā)現屏蔽罩并沒有被焊住,其主要目的是為了方便售后。這是一塊4000mAh的鋰電池,供應商是深圳市佳勁源科技有限公司。電池用背膠貼住,防止脫落。將屏蔽罩取下之后,就可以看到內部的構造。這個PCBA采用的是六層板結構。從上到下依次包括深圳芯智匯的電源管理芯片,全志專門針對H8 VR的主芯片,以及兩顆三星原裝的閃存IC。同時還包括博通的WIFI模組。
和同類競品相比,它具有低發(fā)熱、無眩暈、極輕小等三大優(yōu)勢。目前,全志H8vr方案已支持4K VR視頻硬件加速,可降低CPU、GPU負載,它還支持OLED low persistence和細分電源域管理,可直接提升電源轉化率,從而降低產品功耗及發(fā)熱。
H8基于Cortex-A7八核架構,支持8核心同時2.0GHz高速運行,同時搭配Imagination PowerVR SGX544 圖像處理架構,工作頻率可達700M左右。雖然這是針對盒子市場的一款芯片,不過去年就有廠商推出了基于全志H8的VR一體機產品。比如去年上市的偶米科技的首款VR一體機Uranus one就采用了全志H8芯片方案。
接下來全志將會在今年四季度針對移動VR游戲市場推出全新的VR9,其性能將會提升四倍。另外在明年二季度,全志還將推出采用全新架構(可能是ARM最新推出的A73架構呢),集成LTE、AI模塊的VR10,其性能相比VR9將提升2倍,同時功耗將降低50%。三星的閃存芯片從側面來看主板,可以看到SD卡接口,耳機座,以及標準的USB座和Micro USB接口將PCBA取下之后就可以看到整個模具的內部構造。由于PCBA的板型主要是根據模具結構來設計。所以結構設計階段就需要考慮非常多的因素。從模具側面可以看到一個控制方向的觸摸板,操控體驗類似于三星Gear,采用的是筆記本的觸摸板方案。“我們跟南京的Nibiru有合作,他們旗下一家專門出外設的廠商,會給我們的一體機搭配藍牙手柄。”這是觸摸板的模組,用的是思立微的觸控芯片,用這種方式可以做出性價比比較高的產品。這種原理上跟手機的Touch是一樣的,只是因為要做在硬板上面。要隔著殼子做觸摸,就跟筆記本的觸摸板原理是一樣的。目前面積現在還太小,所以做的是單點觸摸。未來有機會加入壓力傳感。
最主要的設計難度來自于結構設計
對于VR的模具來說,結構設計最大的難點是防塵。深圳晨芯時代科技有限公司項目總監(jiān)嚴家亮表示,經過研究,他們在內部增加了防塵墊圈,保證鏡片里面不會有塵點。除了防塵墊圈,在屏幕背后也會加入防塵墊,將屏幕整個密封起來。嚴家亮介紹,目前行業(yè)內一般會做一個粉塵測試,在一個裝滿面粉密封的機器中將VR設備進行滾動。滾動4小時候,拿出來看,鏡片上不能有塵點。
嚴家亮表示,由于目前VR一體機沒有一個真正意義上的行業(yè)標準,因此目前很多的測試都是按照手機標準來進行的。比如屏幕起碼要1080P,延遲要做到30~40毫秒。
為了防止在觀看過程中發(fā)生反光、漏光,在殼體內普遍貼上了黑色的膠紙。這個是硅膠,泡棉。硅膠是開模開出來的,跟塑膠件是同一家。泡棉的質感比較好,用戶可以自己替換清洗。除了防塵以外,光學器件也就是鏡片會直接影響到用戶體驗,要求透光率好,也不能有氣泡。聚VR采用的鏡片是目前市面上最成熟、量產最多的產品。當然,目前VR產品都無法避免的一個問題就是戴久了以后會有眩暈感。但是好的光學鏡片可以讓用戶有足夠長的時間能夠慢慢適應。直接影響VR一體機體驗效果的硬件應該就是屏幕了。聚 VR采用的是夏普原裝的5.5寸A規(guī)屏,分辨率1080P。由于這款屏之前是手機用的屏,所以近期有點缺貨。
嚴家亮表示,這種入門級的VR一體機目前主要采用這種屏。未來走高端的產品將采用2K屏。他表示,目前夏普已經專門針對VR產品開設了2.8寸的2K雙屏產線,單屏分辨率達到1400*1400。除了夏普外,包括JDI、BOE都有計劃開設雙屏產線,不過目前量產的僅夏普一家。
嚴家亮表示,雖然這個2K屏的分辨率很高,但是目前能點亮這塊屏的主芯片平臺也不多。目前只有高通驍龍820或三星的8890能點亮。雖然從用戶體驗來看,雙2K屏的體驗一定是比較好的,但是成本也較高。嚴家亮認為,在目前VR產業(yè)鏈發(fā)展的初級階段,做太高端的產品消費者不一定會接受,所以他們還是定位在做入門級產品為主。最后拆完的全家福這是拆解完成之后的整個BOM單,包括一共27種組裝的部件,殼料40多種,28+26=54個料。
最終點評:如何評價一款VR一體機的設計水平高低?
這款VR一體機在拆解的過程中非常迅速,跟我們做手機拆解的時候不同,基本上沒有焊接很緊密特別難拆的地方。在裝配上采用模塊化的方式。嚴家亮表示,這樣的目的首先是提高裝配效率,其次對于售后維修來說也非常方便。據了解,晨芯增加了快速的測試手段,同時開發(fā)了測試軟件幫助加快生產效率。
通過拆解也可以看出,入門級的VR一體機,其門檻主要不在PCB方面,而是對結構的要求更高,需要做到足夠的防塵、防霧、散熱等級。比如在裝配的過程中要非常注重防塵,需要有專門的防塵車間來組裝鏡面和屏。
如何評價一款VR一體機的設計水平高低?從PCB板來看,外觀的美觀度,包括器件擺放的平整性,以及接口的合理性和裝配的便利性都很重要。從這點來說聚VR在幾個維度做得都很不錯。當然,相比手機、平板擁有成熟的設計參照物,因為VR一體機整個產業(yè)剛剛開始,許多東西都需要自己摸索、嘗試。比如對供應物料的檢驗、對光學鏡面的篩選,以及對屏幕的需求。晨芯也是通過一代、二代產品反復嘗試,并且與供應商進行溝通,一起來探討了出貨標準的問題。
可以說,聚 VR在某種程度上基本代表了目前VR一體機的整體發(fā)展水平。相比同行,晨芯在VR一體機這個領域的積累非常久,對于方案設計的整體把握度和定位也非常到位。事實上,目前業(yè)內能做一款成熟量產的VR一體機的廠商并不多。未來晨芯還將推出高端產品以及分體式VR,下一代產品將在今年秋季香港電子展上展出。由于目前整個VR一體機市場的量都還不是特別大,大部分是幾百臺試水,因此這次聚 VR的出貨算是業(yè)內第一單大批量出貨。
軟件方面,晨芯將支持Google原生的專門針對VR系統(tǒng)的Daydream方案,也將與Nibiru合作提供基于Android 4.4/5.1版本優(yōu)化的VR OS。國外客戶會主要對Daydream原版有需求。而對于國內客戶來說,許多軟件底層的優(yōu)化和適配需要由方案公司和第三方軟件商共同開發(fā)。芯片廠商也會發(fā)布SDK,幫助客戶進行一些底層適配。
對于未來,嚴家亮表示明年VR供應鏈將會更成熟,將會有更多的新的用戶需求和差異化的解決方案。比如針對一些運營商客戶,下一代VR產品或將增加通信模塊,提供流量服務。
據介紹,接下來晨芯還將推出針對VR應用的全景攝像頭,如果大家有興趣,我們下次來拆個全景攝像頭。