PMU：那颗手机中的千斤顶

智慧棒

四核时代的手机玩家们最想要什么？Exynos 5 Octa或者Snapdragon 600？5寸甚至更大的全高清屏幕？别傻了，没有一块大容量电池这些再好也没用。5年前我们用诺基亚的时候800mAh的电池可以几天一充，现在2000mAh以上的手机还得挂个“尿袋”。为了延长手机续航时间，乔布斯对Flash说了不，谷歌抛出了Android 4.2，但所有这些，或许都不如一个小小电路能够更直接改善用户在手机电源上获得的体验。
经过数次核战争的洗礼，智能手机处理器效能已经非常powerful了，然而管控手机内部电流却成了新的难题（核心数和电流之间的关系见下图）。在多核的情况下，原先手机内的电路设计已经难以承载电流接近10倍的放大。而像Exynos 5 Octa这样的big.LITTLE芯片，4核A7承载了大部分日常应用，一旦加载游戏应用就要转到4核A15，这个瞬态响应的过程将会出现一个更大的峰值电流。最终，制造商们就要通过更加强劲的电源管理单元(Power Management Unit, PMU)来保证手机的稳定运行。

                               
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事实上，PMU并非只是出现在手机中，也同样被用于笔记本和MP3，在汽车电子、家用电器、LED照明中等领域都可看到PMU的身影。但出于成本控制等原因，手机从功能机变成了智能机，电源控制的提升却还没达到一个比较智能化的水平。
就拿目前还比较常见的手机充电线性模式来说吧，这种模式不仅是慢，低电压下的低充电效率，使得手机掉电又想马上连线开机的用户抓狂。要缩短充电时间并非没有办法，比如把充电电流提升一倍到2A。但是这样一来，一次充电的损耗将达到3-4W，手机充完电立马就变成了烫手山芋。
今年各大厂商推出的新型PMU，则实现了充电中的电流转换，不仅充电电流一举突破2A，而且充电效率上升了50% ，充电后的手机升温相应减半。由于充电过程是动态的，因此时间也大幅缩短。
除了电流转换，新的技术中还提供了补偿损耗的措施。我们知道，当电池离充满只剩下1%左右的时候，手机会进入涓流充电模式，时间约半小时。但是如果此时PMU适当升压，比如把4V的充电电压微升为4.1V，就可以抵消一部分内部损耗，这样将手机充满的时间也同样被缩短了。

                               
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值得一提的是，原有的电池计量模式不久后也将完全改变。一般来说，随着手机电池使用时间的累积，电池的满载电压会不断降低，这时候手机中显示的电池电量将变得非常不准确。PMU厂商们正逐步实现这一显示的智能化，不仅解决电池老化后容量显示的失真，还要提供更为直观的提示方案，即告知用户目前3G电话还能打多久，游戏还能玩多少个小时。
或许我们还得提着“尿袋”上街，但是下次起码不会尿急了。