本期拆機尋迷,我們將帶來(lái)由深圳晨芯時(shí)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(shí)代為PPTV所設計的產(chǎn)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(shí)間想到的就是oculus、HTC Vive這些主機為PC的VR設備。但其實(shí)目前真正入門(mén)級的產(chǎn)品是VR一體機,而聚力PPTV VR一體機可以說(shuō)是業(yè)內第一家量產(chǎn)出貨的產(chǎn)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(chǎng)商進(jìn)行非常多的摸索和嘗試。此次拆解,我們獲得了晨芯時(shí)代的項目總監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(guò)外表看本質(zhì),從設計和制造角度來(lái)透視VR一體機的各個(gè)環(huán)節吧!20160908-MM 02深圳晨芯時(shí)代科技有限公司項目總監嚴家亮

開(kāi)箱照:外觀(guān)中規中矩20160908-MM 0320160908-MM 0420160908-MM 0520160908-MM 06從外觀(guān)看,聚·VR的表現中規中矩,顯得比較簡(jiǎn)潔,是目前比較流行的VR外觀(guān)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(cháng)時(shí)間佩戴產(chǎn)生的眩暈感。再加上高性能9軸傳感器,實(shí)時(shí)精準追蹤頭部的轉動(dòng),讓用戶(hù)使用時(shí)會(huì )產(chǎn)生超強沉浸感,宛如置身現場(chǎng)。20160908-MM 07這是為我們進(jìn)行拆解的工程師進(jìn)行試戴。從外觀(guān)來(lái)看,個(gè)人覺(jué)得目前這個(gè)耳機孔的設計在外觀(guān)上感覺(jué)有點(diǎn)礙事,當然對于沒(méi)有強迫癥的人士來(lái)說(shuō),這個(gè)問(wèn)題不算大。20160908-MM 08下面正式開(kāi)始進(jìn)入拆解時(shí)間。目前VR一體機主要采用塑膠材質(zhì),除了塑膠,目前也有廠(chǎng)商用鋁的材質(zhì)來(lái)做VR的后蓋。

探究?jì)炔繕嬙?六層板高度整合

20160908-MM 09將正面的外殼揭開(kāi),就露出了內在的構造??梢钥吹街靼迳嫌泻脦讐K屏蔽罩擋住了芯片。同時(shí)還可以看到5pin的插座,以及按鍵的排線(xiàn)和排座。中間突出的那根線(xiàn)是WIFI天線(xiàn)。屏蔽罩內部包括電源管理IC、CPU和內存、閃存。在拆解的過(guò)程中,發(fā)現屏蔽罩并沒(méi)有被焊住,其主要目的是為了方便售后。20160908-MM 10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。20160908-MM 11將屏蔽罩取下之后,就可以看到內部的構造。這個(gè)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(zhuān)門(mén)針對H8 VR的主芯片,以及兩顆三星原裝的閃存IC。同時(shí)還包括博通的WIFI模組。

和同類(lèi)競品相比,它具有低發(fā)熱、無(wú)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(chǎn)品功耗及發(fā)熱。

H8基于Cortex-A7八核架構,支持8核心同時(shí)2.0GHz高速運行,同時(shí)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(chǎng)的一款芯片,不過(guò)去年就有廠(chǎng)商推出了基于全志H8的VR一體機產(chǎn)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(lái)全志將會(huì )在今年四季度針對移動(dòng)VR游戲市場(chǎng)推出全新的VR9,其性能將會(huì )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(shí)功耗將降低50%。20160908-MM 12三星的閃存芯片20160908-MM 13從側面來(lái)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20160908-MM 1420160908-MM 15將PCBA取下之后就可以看到整個(gè)模具的內部構造。由于PCBA的板型主要是根據模具結構來(lái)設計。所以結構設計階段就需要考慮非常多的因素。20160908-MM 16從模具側面可以看到一個(gè)控制方向的觸摸板,操控體驗類(lèi)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(zhuān)門(mén)出外設的廠(chǎng)商,會(huì )給我們的一體機搭配藍牙手柄。”20160908-MM 17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?xún)r(jià)比比較高的產(chǎn)品。20160908-MM 18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(zhù)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(diǎn)觸摸。未來(lái)有機會(huì )加入壓力傳感。

最主要的設計難度來(lái)自于結構設計

20160908-MM 19對于VR的模具來(lái)說(shuō),結構設計最大的難點(diǎn)是防塵。深圳晨芯時(shí)代科技有限公司項目總監嚴家亮表示,經(jīng)過(guò)研究,他們在內部增加了防塵墊圈,保證鏡片里面不會(huì )有塵點(diǎn)。20160908-MM 20除了防塵墊圈,在屏幕背后也會(huì )加入防塵墊,將屏幕整個(gè)密封起來(lái)。嚴家亮介紹,目前行業(yè)內一般會(huì )做一個(gè)粉塵測試,在一個(gè)裝滿(mǎn)面粉密封的機器中將VR設備進(jìn)行滾動(dòng)。滾動(dòng)4小時(shí)候,拿出來(lái)看,鏡片上不能有塵點(diǎn)。

嚴家亮表示,由于目前VR一體機沒(méi)有一個(gè)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(lái)進(jìn)行的。比如屏幕起碼要1080P,延遲要做到30~40毫秒。20160908-MM 21
為了防止在觀(guān)看過(guò)程中發(fā)生反光、漏光,在殼體內普遍貼上了黑色的膠紙。20160908-MM 22這個(gè)是硅膠,泡棉。硅膠是開(kāi)模開(kāi)出來(lái)的,跟塑膠件是同一家。泡棉的質(zhì)感比較好,用戶(hù)可以自己替換清洗。20160908-MM 23除了防塵以外,光學(xué)器件也就是鏡片會(huì )直接影響到用戶(hù)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(chǎn)最多的產(chǎn)品。當然,目前VR產(chǎn)品都無(wú)法避免的一個(gè)問(wèn)題就是戴久了以后會(huì )有眩暈感。但是好的光學(xué)鏡片可以讓用戶(hù)有足夠長(cháng)的時(shí)間能夠慢慢適應。20160908-MM 24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規屏,分辨率1080P。由于這款屏之前是手機用的屏,所以近期有點(diǎn)缺貨。

嚴家亮表示,這種入門(mén)級的VR一體機目前主要采用這種屏。未來(lái)走高端的產(chǎn)品將采用2K屏。他表示,目前夏普已經(jīng)專(zhuān)門(mén)針對VR產(chǎn)品開(kāi)設了2.8寸的2K雙屏產(chǎn)線(xiàn),單屏分辨率達到1400*1400。除了夏普外,包括JDI、BOE都有計劃開(kāi)設雙屏產(chǎn)線(xiàn),不過(guò)目前量產(chǎn)的僅夏普一家。

嚴家亮表示,雖然這個(gè)2K屏的分辨率很高,但是目前能點(diǎn)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(diǎn)亮。雖然從用戶(hù)體驗來(lái)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(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的初級階段,做太高端的產(chǎn)品消費者不一定會(huì )接受,所以他們還是定位在做入門(mén)級產(chǎn)品為主。20160908-MM 25最后拆完的全家福20160908-MM 26這是拆解完成之后的整個(gè)BOM單,包括一共27種組裝的部件,殼料40多種,28+26=54個(gè)料。

最終點(diǎn)評:如何評價(jià)一款VR一體機的設計水平高低?

20160908-MM 27這款VR一體機在拆解的過(guò)程中非常迅速,跟我們做手機拆解的時(shí)候不同,基本上沒(méi)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(lái)說(shuō)也非常方便。據了解,晨芯增加了快速的測試手段,同時(shí)開(kāi)發(fā)了測試軟件幫助加快生產(chǎn)效率。

通過(guò)拆解也可以看出,入門(mén)級的VR一體機,其門(mén)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(guò)程中要非常注重防塵,需要有專(zhuān)門(mén)的防塵車(chē)間來(lái)組裝鏡面和屏。

如何評價(jià)一款VR一體機的設計水平高低?從PCB板來(lái)看,外觀(guān)的美觀(guān)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(diǎn)來(lái)說(shuō)聚VR在幾個(gè)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(gè)產(chǎn)業(yè)剛剛開(kāi)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(xué)鏡面的篩選,以及對屏幕的需求。晨芯也是通過(guò)一代、二代產(chǎn)品反復嘗試,并且與供應商進(jìn)行溝通,一起來(lái)探討了出貨標準的問(wèn)題。

可以說(shuō),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(gè)領(lǐng)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(shí)上,目前業(yè)內能做一款成熟量產(chǎn)的VR一體機的廠(chǎng)商并不多。未來(lái)晨芯還將推出高端產(chǎn)品以及分體式VR,下一代產(chǎn)品將在今年秋季香港電子展上展出。由于目前整個(gè)VR一體機市場(chǎng)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(zhuān)門(mén)針對VR系統的Daydream方案,也將與Nibiru合作提供基于A(yíng)ndroid 4.4/5.1版本優(yōu)化的VR OS。國外客戶(hù)會(huì )主要對Daydream原版有需求。而對于國內客戶(hù)來(lái)說(shuō),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(kāi)發(fā)。芯片廠(chǎng)商也會(huì )發(fā)布SDK,幫助客戶(hù)進(jìn)行一些底層適配。

對于未來(lái),嚴家亮表示明年VR供應鏈將會(huì )更成熟,將會(huì )有更多的新的用戶(hù)需求和差異化的解決方案。比如針對一些運營(yíng)商客戶(hù),下一代VR產(chǎn)品或將增加通信模塊,提供流量服務(wù)。

據介紹,接下來(lái)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(lái)拆個(gè)全景攝像頭。