本期拆机寻迷,我们将带来由深圳晨芯时代科技有限公司提供的PPTV聚力VR一体机方案拆解。这款方案也是由晨芯时代为PPTV所设计的产品。(查看《国际电子商情》往期拆解:拆机寻迷:智芯如何将“机械”与“智能”手表完美融合?)

提到VR设备,很多人第一时间想到的就是oculus、HTC Vive这些主机为PC的VR设备。但其实目前真正入门级的产品是VR一体机,而聚力PPTV VR一体机可以说是业内第一家量产出货的产品。

相比手机、平板,VR一体机的硬件结构设计和制造难度更复杂,因为供应链还不成熟,所以需要方案厂商进行非常多的摸索和尝试。此次拆解,我们获得了晨芯时代的项目总监严家亮以及工程师的大力支持,最终得以完成此次拆解,下面就让我们透过外表看本质,从设计和制造角度来透视VR一体机的各个环节吧! 20160908-MM 02 深圳晨芯时代科技有限公司项目总监严家亮

开箱照:外观中规中矩 20160908-MM 0320160908-MM 0420160908-MM 05 20160908-MM 06 从外观看,聚·VR的表现中规中矩,显得比较简洁,是目前比较流行的VR外观设计。在硬件方面,聚·VR采用了近视自适应,瞳距自适应功能,很好的缓解了长时间佩戴产生的眩晕感。再加上高性能9轴传感器,实时精准追踪头部的转动,让用户使用时会产生超强沉浸感,宛如置身现场。 20160908-MM 07 这是为我们进行拆解的工程师进行试戴。从外观来看,个人觉得目前这个耳机孔的设计在外观上感觉有点碍事,当然对于没有强迫症的人士来说,这个问题不算大。 20160908-MM 08 下面正式开始进入拆解时间。目前VR一体机主要采用塑胶材质,除了塑胶,目前也有厂商用铝的材质来做VR的后盖。

探究内部构造:六层板高度整合

20160908-MM 09 将正面的外壳揭开,就露出了内在的构造。可以看到主板上有好几块屏蔽罩挡住了芯片。同时还可以看到5pin的插座,以及按键的排线和排座。中间突出的那根线是WIFI天线。屏蔽罩内部包括电源管理IC、CPU和内存、闪存。在拆解的过程中,发现屏蔽罩并没有被焊住,其主要目的是为了方便售后。 20160908-MM 10 这是一块4000mAh的锂电池,供应商是深圳市佳劲源科技有限公司。电池用背胶贴住,防止脱落。 20160908-MM 11 将屏蔽罩取下之后,就可以看到内部的构造。这个PCBA采用的是六层板结构。从上到下依次包括深圳芯智汇的电源管理芯片,全志专门针对H8 VR的主芯片,以及两颗三星原装的闪存IC。同时还包括博通的WIFI模组。

和同类竞品相比,它具有低发热、无眩晕、极轻小等三大优势。目前,全志H8vr方案已支持4K VR视频硬件加速,可降低CPU、GPU负载,它还支持OLED low persistence和细分电源域管理,可直接提升电源转化率,从而降低产品功耗及发热。

H8基于Cortex-A7八核架构,支持8核心同时2.0GHz高速运行,同时搭配Imagination PowerVR SGX544 图像处理架构,工作频率可达700M左右。虽然这是针对盒子市场的一款芯片,不过去年就有厂商推出了基于全志H8的VR一体机产品。比如去年上市的偶米科技的首款VR一体机Uranus one就采用了全志H8芯片方案。

接下来全志将会在今年四季度针对移动VR游戏市场推出全新的VR9,其性能将会提升四倍。另外在明年二季度,全志还将推出采用全新架构(可能是ARM最新推出的A73架构呢),集成LTE、AI模块的VR10,其性能相比VR9将提升2倍,同时功耗将降低50%。 20160908-MM 12 三星的闪存芯片 20160908-MM 13 从侧面来看主板,可以看到SD卡接口,耳机座,以及标准的USB座和Micro USB接口 20160908-MM 14 20160908-MM 15 将PCBA取下之后就可以看到整个模具的内部构造。由于PCBA的板型主要是根据模具结构来设计。所以结构设计阶段就需要考虑非常多的因素。 20160908-MM 16 从模具侧面可以看到一个控制方向的触摸板,操控体验类似于三星Gear,采用的是笔记本的触摸板方案。“我们跟南京的Nibiru有合作,他们旗下一家专门出外设的厂商,会给我们的一体机搭配蓝牙手柄。” 20160908-MM 17 这是触摸板的模组,用的是思立微的触控芯片,用这种方式可以做出性价比比较高的产品。 20160908-MM 18 这种原理上跟手机的Touch是一样的,只是因为要做在硬板上面。要隔着壳子做触摸,就跟笔记本的触摸板原理是一样的。目前面积现在还太小,所以做的是单点触摸。未来有机会加入压力传感。

最主要的设计难度来自于结构设计

20160908-MM 19 对于VR的模具来说,结构设计最大的难点是防尘。深圳晨芯时代科技有限公司项目总监严家亮表示,经过研究,他们在内部增加了防尘垫圈,保证镜片里面不会有尘点。 20160908-MM 20 除了防尘垫圈,在屏幕背后也会加入防尘垫,将屏幕整个密封起来。严家亮介绍,目前行业内一般会做一个粉尘测试,在一个装满面粉密封的机器中将VR设备进行滚动。滚动4小时候,拿出来看,镜片上不能有尘点。

严家亮表示,由于目前VR一体机没有一个真正意义上的行业标准,因此目前很多的测试都是按照手机标准来进行的。比如屏幕起码要1080P,延迟要做到30~40毫秒。 20160908-MM 21
为了防止在观看过程中发生反光、漏光,在壳体内普遍贴上了黑色的胶纸。 20160908-MM 22 这个是硅胶,泡棉。硅胶是开模开出来的,跟塑胶件是同一家。泡棉的质感比较好,用户可以自己替换清洗。 20160908-MM 23 除了防尘以外,光学器件也就是镜片会直接影响到用户体验,要求透光率好,也不能有气泡。聚VR采用的镜片是目前市面上最成熟、量产最多的产品。当然,目前VR产品都无法避免的一个问题就是戴久了以后会有眩晕感。但是好的光学镜片可以让用户有足够长的时间能够慢慢适应。 20160908-MM 24 直接影响VR一体机体验效果的硬件应该就是屏幕了。聚 VR采用的是夏普原装的5.5寸A规屏,分辨率1080P。由于这款屏之前是手机用的屏,所以近期有点缺货。

严家亮表示,这种入门级的VR一体机目前主要采用这种屏。未来走高端的产品将采用2K屏。他表示,目前夏普已经专门针对VR产品开设了2.8寸的2K双屏产线,单屏分辨率达到1400*1400。除了夏普外,包括JDI、BOE都有计划开设双屏产线,不过目前量产的仅夏普一家。

严家亮表示,虽然这个2K屏的分辨率很高,但是目前能点亮这块屏的主芯片平台也不多。目前只有高通骁龙820或三星的8890能点亮。虽然从用户体验来看,双2K屏的体验一定是比较好的,但是成本也较高。严家亮认为,在目前VR产业链发展的初级阶段,做太高端的产品消费者不一定会接受,所以他们还是定位在做入门级产品为主。 20160908-MM 25 最后拆完的全家福 20160908-MM 26 这是拆解完成之后的整个BOM单,包括一共27种组装的部件,壳料40多种,28+26=54个料。

最终点评:如何评价一款VR一体机的设计水平高低?

20160908-MM 27 这款VR一体机在拆解的过程中非常迅速,跟我们做手机拆解的时候不同,基本上没有焊接很紧密特别难拆的地方。在装配上采用模块化的方式。严家亮表示,这样的目的首先是提高装配效率,其次对于售后维修来说也非常方便。据了解,晨芯增加了快速的测试手段,同时开发了测试软件帮助加快生产效率。

通过拆解也可以看出,入门级的VR一体机,其门槛主要不在PCB方面,而是对结构的要求更高,需要做到足够的防尘、防雾、散热等级。比如在装配的过程中要非常注重防尘,需要有专门的防尘车间来组装镜面和屏。

如何评价一款VR一体机的设计水平高低?从PCB板来看,外观的美观度,包括器件摆放的平整性,以及接口的合理性和装配的便利性都很重要。从这点来说聚VR在几个维度做得都很不错。当然,相比手机、平板拥有成熟的设计参照物,因为VR一体机整个产业刚刚开始,许多东西都需要自己摸索、尝试。比如对供应物料的检验、对光学镜面的筛选,以及对屏幕的需求。晨芯也是通过一代、二代产品反复尝试,并且与供应商进行沟通,一起来探讨了出货标准的问题。

可以说,聚 VR在某种程度上基本代表了目前VR一体机的整体发展水平。相比同行,晨芯在VR一体机这个领域的积累非常久,对于方案设计的整体把握度和定位也非常到位。事实上,目前业内能做一款成熟量产的VR一体机的厂商并不多。未来晨芯还将推出高端产品以及分体式VR,下一代产品将在今年秋季香港电子展上展出。由于目前整个VR一体机市场的量都还不是特别大,大部分是几百台试水,因此这次聚 VR的出货算是业内第一单大批量出货。

软件方面,晨芯将支持Google原生的专门针对VR系统的Daydream方案,也将与Nibiru合作提供基于Android 4.4/5.1版本优化的VR OS。国外客户会主要对Daydream原版有需求。而对于国内客户来说,许多软件底层的优化和适配需要由方案公司和第三方软件商共同开发。芯片厂商也会发布SDK,帮助客户进行一些底层适配。

对于未来,严家亮表示明年VR供应链将会更成熟,将会有更多的新的用户需求和差异化的解决方案。比如针对一些运营商客户,下一代VR产品或将增加通信模块,提供流量服务。

据介绍,接下来晨芯还将推出针对VR应用的全景摄像头,如果大家有兴趣,我们下次来拆个全景摄像头。

联系作者:jim.li@aspencore.com 20160719-ESMC-1