華為Watch GT 3拆解：STM32U5系列芯片加持，將低功耗進行到底

據(jù)華為2021年財報發(fā)布會上公布的數(shù)據(jù)顯示，華為的可穿戴手環(huán)/手表用戶已經(jīng)過億，由此可見，可穿戴市場的空間非常大，而且還遠遠沒到飽和的地步。目前，從可穿戴設(shè)備市場的細分領(lǐng)域來看，有不同的硬件方案：以蘋果、三星為首的高端社交智能手表，這些手表可以獨立打電話，安裝應(yīng)用程序；以小天才、榮耀、小米等為首的兒童電話手表，這類手表主打兒童安全定位監(jiān)控等；再者就如本期拆解的主打運動的華為WATCH GT 3智能手表。

如今的智能可穿戴設(shè)備功能非常豐富，甚至還有很多意想不到的功能。華為這款手表與眾不同之處在于專門有一個運動的功能鍵，包含了總共18種不同的運動模式選項，可以說是特意為喜歡運動健身的小伙伴量身訂制的。

除了豐富的運動模式，華為WATCH GT 3手表也包含其它功能，比如體溫測量、心率測量、血氧飽和度測量，甚至還有音樂播放，智慧語音等功能。豐富的功能同樣意味著大規(guī)模的電路設(shè)計，意味著功耗的增加，但是，華為WATCH GT3偏偏在小小的空間內(nèi)實現(xiàn)如此豐富的功能，又在實際使用場景中可以支撐2周左右的長續(xù)航時間，到底是什么樣的硬件方案支撐它可以表現(xiàn)的如此優(yōu)秀？本次爆款拆評帶大家來一探究竟。

拆解

華為WATCH GT 3表帶跟表盤設(shè)有劃鎖，撥動滑鎖就可以取下表帶，手表底殼通過螺絲和表盤連接，擰下螺絲后發(fā)現(xiàn)手表屏幕通過FPC排線連接到手表主板上，有金屬墊片固定，這是防止在碰撞或者跌落情況下FPC接口有脫落的風(fēng)險，越精雕細琢的電子產(chǎn)品上越常見，像普通入門級的電子產(chǎn)品可能直接用熔膠固定，甚至有的直接不做任何措施。全部拆解完成后的全家福如下圖所示，具體來看下內(nèi)部的結(jié)構(gòu)以及硬件方案。

華為WATCH GT3大致可以分4個部分，表殼，后蓋（帶有電池），兩塊主板（I型主板以及L型主板），尤其是兩塊主板，精致小巧，上面的元器件密密麻麻。

表殼

表殼搭載帶有觸摸功能的1.43英寸的AMOLED屏幕，屏幕驅(qū)動電路和觸摸屏電路分開設(shè)計，分別采用BTB連接；，屏幕帶有環(huán)境光傳感器，可以根據(jù)外界的環(huán)境光調(diào)節(jié)屏幕的亮度；表冠底部設(shè)有霍爾傳感器，可以用于感知表冠旋轉(zhuǎn)，實際體現(xiàn)在手表功能上就是旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)功能。

后蓋

手表的可充電鋰電池焊接在后蓋的FPC軟板上，鋰電池的容量為455mAh，正常使用可以支持這個手表2周左右的續(xù)航。后蓋電路搭載眾多的傳感器，如海拔氣壓傳感器，可以實時監(jiān)測當前所處位置的氣壓MEMS麥克風(fēng)，為語音通話提供拾音功能；線性馬達，提供無級的震動功能；一個設(shè)有8顆環(huán)形布局的光電傳感器以及兩組發(fā)光源的傳感器模組，可以檢測人體心跳、血氧飽和濃度等，配合手表底部的菲涅爾透鏡，可以擴散發(fā)光面積獲得更佳的靈敏度。

看完華為WATCH GT3的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，再來看下核心的兩塊主板（I型主板和L型主板），兩個主板通過FPC排線以及BTB連接器堆疊在一起。

I型主板

I型主板上有兩個BTB接口，一個連接主板；另一個連接底殼上的BTB接口，主要用于傳感器的數(shù)據(jù)，以及供電傳輸。

I型主板搭載瑞薩的P9415單芯片無線電源接收器，適用于30W應(yīng)用。作為無線接收芯片，P9415 從無線發(fā)射器接收交流電源信號，并將其轉(zhuǎn)換為整流輸出電壓，然后可用于為移動設(shè)備供電或為移動應(yīng)用中的充電器輸入供電。‎

P9415采用32 位 ARM Cortex-M0 處理器，除了提供高水平的可編程性，處理器還可以控制 GPIO 用于指示操作或者故障模式。除此之外，P9415具有很多實用的功能，比如‎具有多時間可編程（MTP）非易失性存儲器，可輕松更新控制固件和器件功能；有過熱和強大的過壓保護功能；集成高性能的LDO ，具有高功率應(yīng)用所需的超精確電流檢測能力。

瑞薩這顆無線充電接收器的旁邊則是Dialog電源管理芯片DA9168 ，電源管理部分的電路也是這塊I型主板上的主要功能。

L型主板

L型主板上布局的元器件更多，兩個BTB接口對應(yīng)的是表殼上的AMOLED屏幕和觸摸屏接口。

核心微控制器芯片采用意法半導(dǎo)體最新推出的STM32U5系列微控制器，這是首顆基于40nm工藝的低功耗STM32產(chǎn)品系列，屬于超低功耗的微控制器?；?a class="article-link" target="_blank" href="/manufacturer/1001074/">Arm 最新推出的Cortex-M33的高級節(jié)能處理器，可滿足智能應(yīng)用中嚴格的電源/性能要求，所以非常適用于可穿戴設(shè)備、個人醫(yī)療設(shè)備、家居自動化和工業(yè)傳感器等應(yīng)用。

同時，STM32U5系列微控制器在保證低功耗的同時對性能也做了提升，集成最高達2MB的閃存（雙組）存儲器和786KB的SRAM；另外在安全性上也不妥協(xié)，比如：

• AES加密和公鑰加速器 (PKA) 現(xiàn)已具有側(cè)通道硬件耐受功能
• 通過硬件獨特密鑰 (CHUK) 實現(xiàn)安全數(shù)據(jù)存儲
• 主動篡改檢測
• 符合物聯(lián)網(wǎng)平臺安全評估標準

此外還有不少意法半導(dǎo)體獨特的技術(shù)，比如搭載新型ST ART圖形加速器，可以實現(xiàn)豐富的圖形界面，并且可以高效處理重復(fù)的圖形操作，這樣就釋放主CPU去執(zhí)行實時處理甚至更高級的圖形操作，提升用戶體驗。所以ST這個系列的芯片非常適合這種既要有低功耗需求，又要有圖形界面需求的智能手表應(yīng)用，舉一反三，也可以實現(xiàn)像先進的消費類、醫(yī)療和工業(yè)低功耗應(yīng)用和設(shè)備。

在L型主板背面，元器件更多：

• 意法半導(dǎo)體NFC控制器，可以實現(xiàn)電子錢包等功能；
• 意法半導(dǎo)體三軸加速度傳感器&陀螺儀 LSM6DSOWTR ，用于運動檢測功能；
• 恒玄BES2500L 藍牙5.2雙模SoC；
• 華為海思Hi3861 2.4GHz WiFi SoC芯片，集成802.11b/g/n基帶和RF電路；
• MTK全球定位導(dǎo)航芯片AG3335M，  支持支持GPS、北斗、GLONASS、Galileo、QZSS五大衛(wèi)星系統(tǒng)；

好，到這里基本看完了華為WATCH GT3的硬件方案，同時也發(fā)現(xiàn)了幾個讓人疑惑的地方，比如WATCH GT 3并沒有WiFi的連接功能，只能連接藍牙，而海思Hi3861這顆芯片主要的用途在哪里？是不是為今后的應(yīng)用場景提前布局呢？又比如說恒玄的藍牙SoC、海思自家的SoC以及ST的微控制器，這3顆芯片都具備基本的處理、控制能力，可能在某方面上實現(xiàn)了一定的互補，但是從實際硬件方案來看，畢竟不是專門訂制的ASIC芯片，在處理和控制上肯定會存在一些功能冗余。

無線充電器

最后再來看一下手表自帶的無線充電器。充電器底座背面是無線充電的發(fā)射線圈，直接涂上膠固定在外殼上，相比手表而言，這個無線充電器做工設(shè)計就比較粗糙，猜測是外包公司設(shè)計的。清理掉一些膠后，大致能看到這個無線充電的硬件方案，一顆看不出型號的諧振電容，4顆MOS管組成無線充電全橋，無線主控芯片則是QP5503GQ，這顆無線充電主控芯片在國內(nèi)不少廠商的智能無線充電板中也經(jīng)?？吹?。

所以，整個華為WATCH GT 3中主要的芯片可以參考如下BOM表。

小結(jié)

我們知道智能穿戴設(shè)備的意義在于實時追蹤個人的健康，像這類運動型的智能穿戴在追蹤健康的基礎(chǔ)上更多的是幫助你科學(xué)有效的運動，所以華為WATCH GT 3更像是在智能手環(huán)上的一次升級，跟蘋果APPLE WATCH這類智能手表有本質(zhì)差異。但是，智能穿戴有一個非常重要的痛點就是續(xù)航，而華為很好的解決了這個痛點。

不過，由于這個手表的系統(tǒng)是基于鴻蒙OS系統(tǒng)，目前我們無法自定義去安裝其它應(yīng)用，只能體驗自帶的一些功能，可能這也是智能穿戴設(shè)備邁向真正智能手表過程中還需要克服的一些困難，未來理想的智能手表，我覺得應(yīng)該是能脫離手機獨立工作。那么你是如何看待華為WATCH GT3這個可穿戴設(shè)備的呢？想了解更多更詳細的內(nèi)容，歡迎點擊觀看由貿(mào)澤電子獨家贊助的爆款拆評視頻。