5月iOS設(shè)備性能榜：M1 M2依舊是榜單前五
和上個月一樣，沒有新品發(fā)布的iOS設(shè)備性能榜的上榜設(shè)備并沒有什么更替，僅僅只有跑分變化而產(chǎn)生的排名變動，剛剛開始的蘋果WWDC2023，推出的產(chǎn)品也依舊是新款Mac Pro、新款Mac Stu
雖然從蘋果被認為是取消附帶充電器的始作俑者，但現(xiàn)在的智能手機不附帶充電器已經(jīng)成為常態(tài)了，所以人們不得不自行購買。由于當下的手機的電池容量越來越大，加上人們愈發(fā)追求較短的充電時間，所以高功率的快速充電器就成為首選，尤其是氮化鎵GaN充電器已經(jīng)成為了主流，例如下圖的這款聯(lián)想拯救者C135氮化鎵GaN充電器輸出功率就高達135W。
早期的電源適配器，通常都是由傳統(tǒng)的硅鋼片或者鐵氧體環(huán)繞制初級和次級線圈的變壓器變壓，然后再經(jīng)過整流和濾波即可輸出我們所需的直流電，這種電源也被稱為線性電源。下圖就是一個簡單的線性電源電路圖，不僅只有一路電壓輸出，甚至連濾波電容都沒有。
線性電源可以說是簡單粗暴，但是能效較低，想要提高輸出功率勢必就要增加變壓器的體積和重量，尤其是一些高功率的變壓器，體積往往重達數(shù)公斤，而且還會帶來較大的發(fā)熱損耗，這顯然是人們所不能接受的，所以現(xiàn)在線性電源基本淘汰，僅應用于一些音頻功放中，而我們使用的無論是手機充電器還是筆記本電腦的電源適配器，還是臺式機用的電源供應器，都是用的開關(guān)電源。
線性電源能效低的原因就是使用時220V 50Hz或者110V 60Hz的工頻交流電，人們發(fā)現(xiàn)如果提輸入交流電源的頻率，就可進一步提升電源的效能，這樣就使得變壓器在保證足夠的功率輸出的同時，還能實現(xiàn)較小的體積。但這樣會使得電源的電路發(fā)生較大的變化，開關(guān)電源需要先將220/110V 50/60Hz正弦波交流電整流成高壓直流電，然后再由開關(guān)電路將其逆變成超高頻率的方波交流電，然后再經(jīng)過變壓器的變壓，后經(jīng)過整流和濾波即可輸出我們所需的直流電，下圖就是個簡單的開關(guān)電源電路。
那么開關(guān)電路如何把直流電變成高頻交流電的？
我們在高中物理中學過，變壓器的初級線圈如果快速的有電流通斷，次級線圈也會感應出交流電，但是圖形就是方波而非正弦波。在開關(guān)電源中，半導體的開關(guān)管就成為核心部件，它是通過高速的開關(guān)來實現(xiàn)對于變壓器輸入電源頻率的提升，例如問我們的工頻交流電是50Hz，而開關(guān)管的開關(guān)頻率達到數(shù)KHz，甚至1MHz以上。
開關(guān)管的開關(guān)頻率越高，電源的能效也會隨之提升，但由于半導體元件也是有電阻的，高頻工作時發(fā)熱量較大，往往要固定在散熱片上。我們目前常用的開管主要采用的是硅基功率MOSFET，但隨著人們對于更快的開關(guān)速度和更低電阻的要求不斷提升，硅基功率MOSFET已經(jīng)被推到了極限，所以氮化鎵GaN半導體就成為新一代的功率元件。
氮化鎵GaN被稱為第三代半導體，堪稱是把電子性能帶到另一個更高水平、恢復摩爾定律的的快速發(fā)展一種全新材料，當然晦澀難懂的材料解析和工作原理我們就略過了，大家只要知道氮化鎵GaN器件的電子傳導效率是硅基器件的1000倍就可以了，氮化鎵GaN高電子遷移率可實現(xiàn)更高的擊穿強度、更快的開關(guān)速度、更高的熱導率和更低的導通電阻，用氮化鎵GaN制造高效率功率晶體管和集成電路會，實現(xiàn)更高的功率和更小的體積，例如下圖就是硅功率元件和氮化鎵GaN的功率元件的體型對比，而“五福一安”的體型現(xiàn)在已經(jīng)可以做到的30W的功率。
除此之外，氮化鎵GaN也開始嘗試在臺式機的電源供應器上使用，并帶來了較大的功率，典型的產(chǎn)品就是華碩ROG玩家國度的雷神，高可提供1600W的功率輸出，可以說直接帶兩個RTX 4080都沒問題，只是價格方面讓人只能仰視了。
簡單的說，氮化鎵GaN讓我們用上了更小體型、更高效率和更高穩(wěn)定性的電源。不過，氮化鎵GaN電源雖好，不過購買的時候也不要過于追求功率，例如100W以上的都可以為筆記本電腦供電了，而手機和平板電腦，選30W或者65W的就可以了。
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