小米发布120W“秒”充芯片，为12系列新机造势

电子发烧友网报道（文/李诚）距小米12系列发布日期愈发临近，每天给你一个小惊喜的小米官方于12月24日再爆“猛料”，小米将会在12Pro机型中搭载自研芯片澎湃P1，这是小米澎湃系列继S1/C1后的第三款芯片，也是首款自研充电芯片，支持单电芯120W大功率“秒”充，电芯电量0至100%仅需15分钟。
 

 
图源：小米

 
对于小米这位“黑科技”玩家来说，造芯已经不是什么新鲜事了。小米于2017年在自研芯片的道路上迈出了第一步，发布首款澎湃S1手机处理器芯片，并搭载在小米5C机型中，成功切入手机芯片研发赛道。不过由于各种原因，搭载该芯片的手机给用户带来的使用体验不佳，导致手机销量并不理想，小米也因此暂时搁置了芯片研发的后续工作。
 
在澎湃S1发布后续的几年中，小米造芯的事情如石沉大海般，有关造芯的消息甚少，在大家都认为小米已经放弃芯片的研发工作之时，雷军公开回应了大家的疑虑，并表示手机芯片的研发工作确实是遇到了困难，但造芯计划还在持续。时隔四年，卧薪尝胆的小米在芯片领域再次实现突破，于今年三月发布了一款ISP专业影像芯片澎湃C1。
 
芯片短缺迫使不少厂商走上了芯片自研的道路，澎湃C1只是小米在芯片研发道路上新的起点，如今12Pro发布在即，小米携重磅自研芯片澎湃P1前来撑场，为新机的发布进行充分的预热。
 
回顾小米手机充电功率的发展史，就可以看出小米近年来在快充领域积极的探索着，并于2019年起将快充设为重要的战略方向。小米5的发布标志了小米开始进入18W快充时代，从小米9开始充电功率逐渐提高，到2020年，小米10Pro充电功率提升至50W。在很多网友还在为50W快充带来的极速体验为之兴叹之时，同年8月发布的小米10至尊版充电功率实现了百瓦的突破，120W的充电功率一度领先众多国内手机厂商，并成为全球首个最早量产120W快充的手机品牌。如今自研快充芯片成功，小米又可以再度领先友商一段时间了。
 
据官方介绍，澎湃P1是一款充电芯片，可满足最高120W的单电芯快充应用。确切的来说，
这是一款电荷泵芯片，主要用于电芯前端，负责对充电电压与电流进行管理，起到降低充电系统热量，提高充电效率的作用。澎湃P1的亮点在于实现了百瓦快充单电芯电源架构的突破，达到了目前市面上其他芯片所未能企及的高度。
 

 
图源：小米

 
目前市面上支持百瓦快充的手机均采用双电芯架构，那么小米的单电芯架构和主流的双电芯架构有何不同，又存在什么优势呢？
 
单电芯与双电芯最本质的区别在于电芯的数量不同，双电芯也就意味着需要更多的元器件作为电路的支持，会让本就拥挤的手机内部空间带来更沉重的负担，同时也会因冗余的电路导致原本属于电芯的空间被占用，进而降低电芯的容量。在相同的空间下，单电芯的电芯容量会高于双电芯4%。
 
同时，在电芯充放电过程中，由于单电芯供电链路比双电芯供电链路更短的原因，单电芯的系统转换效率也会高于双电芯3%～4%。同时由于双电芯使用的电荷泵芯片也会被比单电芯的用量更多，因此应用成本也会更高。仅从成本、电芯容量与转换效率来看，单电芯架构在紧凑的手机内部中应用更具优势。
 

 
图源：小米

 
上图为小米12Pro 120W澎湃“秒”充的电路拓扑，该方案采用两颗澎湃P1并联的方式，对单电芯充放电的电流电压进行管理，最高支持120W的电能输入。当输入电能为20V/6A时，并联的澎湃P1芯片能够将20V的输入电压转换为5V的电芯安全电压，并将充电电流提升至24A，以保证大功率快充的安全性与高效性。
 
这款芯片在实际工作中具有多档自由变压的功能，可根据手机当前的工作状态以及使用的充电设备，实现1：1、2：1和4：1充电模式的自由切换，以满足在不同应用场景中，充电效率一直保持在较高水平。据小米官方表示，该芯片在4：1的工作模式下，充电效率达到最高，在谐振拓扑应用中转换效率为97.5%，非谐振拓扑的效率为96.8%，并有效降低30%的热损耗。
 
在这款芯片还未面世之前，4：2双电芯的充电模式一直被视为最优的快充解决方案之一，直至澎湃P1的出现，突破了手机大容量电芯和快充无法兼容的技术壁垒，填补了快充行业120W单电芯的技术空白。澎湃P1的发布，也预示着小米在技术研发上又取得了一定的进步，为国产芯片再添一笔。