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演讲人：沈剑安时间： 10:00:00
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详解：汽车液晶仪表是不是分辨率越高越好？
[导读]现阶段，12．3 既壕恋姆直媛视校40x540、。对于汽车液晶仪表的应用，是否是越高的分辨率越好呢？分辨率的增高仅仅是换一个 LCD 显示屏的工作和成本吗？
现阶段，12.3
既壕恋姆直媛视校40x540、。对于汽车液晶仪表的应用，是否是越高的分辨率越好呢?分辨率的增高仅仅是换一个 LCD
显示屏的工作和成本吗?本文引用地址:
这里我们从用户需求和设计上逐个层次展开分析。
1、视距与点距
说到 LCD 显示，我们一定不陌生一个词「视网膜屏幕」。视网膜屏幕是分辨率超过人眼识别极限的高分辨率屏幕，由苹果公司在 2010 年在 iPhone 4
发布会上首次推出营销术语。
对于手机，要求在距离眼睛 10-12 英寸(约 25-30 厘米)时，LCD 的显示达到 300ppi(pixels per
inch)以上，视网膜就无法分辨出像素点了。这也就是苹果对「视网膜屏幕」的最初定义，iPhone 4 屏幕的像素密度也达到了
326ppi。这是怎么计算出来的呢?
上图是一个高为 h 的物体，在与眼睛为 d 的距离下，在视网膜上成像的示意图。由三角关系可知，眼睛的分辨角&和 d，h 有如下对应关系：
而人眼睛的最小分辨角约为 1 角分(1/60&)，国内视力标准的 5.0 大致相当。考虑手机的使用场景，可以取
d=25cm。这时候，h=0.076mm，对应为 333ppi。这就是视网膜屏幕的由来。其中，h 为 LCD 的点距。
同样道理，如果对于汽车液晶仪表的应用场景，一个典型使用仪表的距离为 70cm 左右，则 h 为 0.204mm。12.3
典型的点距如下表：
就是说，对于 12.3 计狄壕б潜淼挠τ茫 分辨率下，5.0
的眼睛已经不能分辨出来屏幕上的点了。更高的分辨率，用户体验并不会得到更好的提升。
2、处理能力
在汽车上引入液晶仪表盘的优势在于，能提供更炫酷的显示效果。而这种效果，不单是一个静态的画面，还要有动态的图形图像变换过程。即，一个优秀的液晶仪表盘设计，不单要在空间(合理的分辨率)上是最优的，还要在时间上(动画帧率，像素级别的动态
Shader 特效渲染)是最优的。
当前，计算机对屏幕的图形的显示(位图、矢量图绘制，像素填充，Shader
级别的像素渲染等)，实质上是对内存中，逐点数据的修改和计算。当分辨率在一维尺度的提升，意味着实际的处理能力需要以平方关系增长。
例如：分辨率从
提升到 ，像素量增加 1.26 倍;而从， 到 ，像素量则要增加
这就意味着，高分辨率显示屏的显示效果(帧速率、色彩值、图形抗锯齿能力等)要保证与低分辨率相同。前者，只需要处理能力(包括：CPU、GPU
的数据传输、渲染速度等)增加 1.26 倍;而后者，则需要再增加 1.78 倍。这对于整个系统性能的要求过于苛刻，意味着，CPU 处理能力、GPU
渲染速度、系统总线吞吐率都不能有瓶颈产生。
另外，关于高分辨率的屏幕要点对点的显示，则需要 UI 提供更高分辨率的图片。图片等元素的增大，将导致仪表界面启动时间增长。
如果不能保证上述处理能力怎么办?那就只能降低显示效果。在 UI 的细节上做如下调整：
1、UI 界面中部分(或者全部)图片用 16 位色图片。从 32 位到 16 位，要求性能降低一半，弥补上述 1.78
倍的增长。分辨率高了，但是显示效果反而下降了。
2、使用低分辨率的图片做拉伸或者插值，以满足对启动时间和显示性能的需求。这相当于根本没把高分屏发挥出来。
3、原来可以用透明度变化的，现在不用透明度。减少动画过程，在低分辨率的屏上可以更为平滑的加减速过程，将变为只有始末状态，没有动画过程。例如：屏幕上车门开启和关闭过程。
4、GPU 的 Shader 特效(例如：粒子效果、光影效果)尽可能的不用或者少用。原本可以做到的炫酷效果，现在不得不简化，甚至取消。
5、降低(甚至关闭)抗锯齿功能。在 3D 模型的边缘将产生明显的锯齿。虽然，分辨率提高了，但是，视觉上锯齿更多了。
汽车级液晶仪表要求的工作温度范围为-40～80(或者 85)℃。当环境温度为 85℃的时候，仪表内部的温度必须保证在元器件可以工作的温度范围内。
首先，即便是汽车级 LCD，其标称的最高工作温度，也不会超过 85℃。我公司实际测试过，在
90℃的时候，业界几个知名品牌液晶屏供应商提供的样品均不能实际工作。这就要求，整个液晶仪表在设计的时候，必须考虑散热。
其次，汽车级的处理器，通常标称的最高工作温度为 105℃。也就是在外界环境温度为 85℃的时候，必须保证，仪表壳体内部处理器的环境温度不能超过
105℃(只有 20℃的温差范围)。
处理器在工作的时候，发热是不可避免的，其功耗与主频成正比，与工作电压的平方成正比。现在的处理器，都有
DVFS(动态电压频率调整)机制，根据当前的负载，动态调整处理器的核心工作电压，达到降低功耗的目的。即，高主频会对应更高的核心电压的提升，而工作电压的平方正比于功耗。结果导致处理速度会与功耗超过平方的关系对应。
通过对典型数据的初步估算表明，如果处理器主频做 1.78 倍的提升，其实际功耗会超过 2
倍以上。这将给整个系统的热设计，带来相当大的难度&&不得不使用更大的散热片(仪表总体重量增加，仪表的抗冲击震动性能下降)，更好的散热材料和方式(成本提升)，引入风扇等主动散热机制(在国内的空气质量下风扇寿命为整机瓶颈，仪表的抗冲击震动性能下降)。
汽车级全液晶仪表的设计，是一个综合考虑的过程。综上所述，我们需要在用户体验(不但要考虑静态显示的效果，更要考虑动态画面的感受)、仪表寿命、总体重量、整机性能、散热性、抗冲击震动性等各个方面综合考虑。上述细节，环环相扣，一个液晶屏分辨率的提升，将会带来各种设计难度和成本的提升。
我相信随着 TI 技术的发展，处理器制程的提升(例如：28nm
或者更优的工艺)，高分辨率液晶屏带来的问题会逐步解决。但当前务实的做法是综合考虑各个电子元件当下最优的选择。
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我 要 评 论
热门关键词汽车液晶仪表盘很炫很潮吧 搞不好却可能要命
日前，捷豹路虎（中国）投资有限公司和奇瑞捷豹路虎汽车有限公司根据《缺陷汽车产品召回管理条例》和《缺陷汽车产品召回管理条例实施办法》的要求，向质检总局备案了召回计划，将自日起，召回部分进口路虎新揽胜、路虎新揽胜运动、捷豹XJ、捷豹F-PACE和部分国产捷豹XFL系列汽车。据统计，中国大陆地区共涉及32325辆。
召回原因据了解主要是所涉及部分车辆的液晶仪表盘，可能引发仪表盘间隙性重新启动，在该期间可能无法显示必要的车辆信息，存在安全隐患。
对于车企的召回，这当然是一种对消费者和对自己品牌负责态度，本文并不单就这一事件作分析，而是想抛出一个针对行业普遍现象的问题——目前打着科技炫酷旗号，如汽车液晶仪表盘之类汽车配置，是否华而不实？
这年头，除了人机交互的触控大屏幕，传统的机械指针式仪表盘也越来越多的被电子式的液晶仪表盘所替代，尤其是全液晶仪表盘开始成为豪华车型的装备，代表科技、新潮和逼格。但问题是，越科技的东西，是否真的好用呢？
理论上，越是电子原理和结构的，结构越复杂，工作稳定性相对来说越不成熟可靠。所以那些爬山涉水翻山越岭的越野车，往往机械结构几十年来并没有太大变化，因为对这类车型来说，很重要的一点就是其稳定可靠性，在恶劣的气候和路程中，甚至关系到车辆及人员的生存能力。所以几乎可以肯定，手动挡、机械手刹的质量稳定和维护方便一定优于自动挡和电子手刹。
对仪表盘来讲，如今的液晶仪表盘的确有很多传统仪表盘不具备的优势，比如显示信息量大，各种颜色、主题界面、风格的可调节变化等等，当然还包括看上去更加有科技感更炫。但对比十多年前的老车，笔者反而发现，花里胡哨的一大堆信息显示往往会显得繁杂，不如传统仪表盘那种清晰易读，更没有那种清爽感。而且发现没有？电子仪表盘，比如说转速指针，往往对应发动机的实际动作有一个延迟（很像如今的电子油门没有老车拉线油门的那种直接感），这一点在福特现款车型上就比较明显。
最重要的是，万一液晶仪表盘坏了，或者临时死机了怎么办？笔者就真实经历过这类情况，在一款豪华品牌大型SUV身上，整个仪表盘一片漆黑，那可真是完全实现了幽灵驾驶模式。反正自动挡，不知道转速、档位这些都问题不大，但油箱里的油还能跑多远你总该有个数吧？
类似的科技配置其实还有不少，比如减少实体按键、把很多功能集成在中控屏幕上触控操作的设计，在我看来简直就是反人类！不仅很不方便，如屏幕反光、“搜集指纹”看不清楚，开车时还要去找菜单和选项点击，也会分散驾驶员注意力，影响行车安全。
再说空气悬架，很高大上吧，用起来效果也不错，但一旦坏了，修起来就麻烦了。如果正在长途自驾游，坏了一侧的，又没地方修，得，车子就以侧倾姿态尴尬着享受路人注目呗；还有自动泊车，看上去很厉害吧，可我真是没见过一位车主，在实际用车情况下用过这功能，话又说回来，你连最基本的倒车入库都不会，还开什么车啊？……
如今的汽车发展方向，已经在追逐科技的道路上有些走火入魔，一些所谓的炫酷科技，花哨有余实用不足，不仅增加购车成本，也带来实际使用在稳定可靠性方面的风险。反正电子的东西越多，我越是担心这些玩意儿会不会出故障，带来麻烦。总之看上去很美，也许用起来不够省心。
更严重的是，不仅厂家，消费者，包括一些汽车媒体的价值观也发生了本末倒置的严重扭曲，科技配置越多，就能代表这是好车吗？那这样的逻辑和PPT造车本质上没有什么区别。再思考一下，一个人穿金戴银，全身名牌，就有内涵和气质风度了吗？中超联赛现在任何球星的转会费都付得起，为什么中国足球还是扶不起来？
一辆好车的高级，除了外观内饰、用料做工和豪华配置等等外在层面的“表面功夫”，更需要内在的发动机、变速箱、底盘三大件的深厚内功。给你一辆车，液晶屏够大，够炫酷，但开起来松松垮垮各种拧巴，或者三天两头不是这就那儿出问题，你乐意吗？
当然，笔者并不反对科技革新本身，只是强调科技的以人为本。
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