亚马逊Kindle2电子书拆解

作者：时间：2013-03-12来源：我爱研发网收藏

　　美国调查公司iSuppli公布了美国亚马逊(Amazon.com)的电子书终端“Amazon Kindle 2”，其推定成本为185.49美元的调查结果。其中部件成本176.83美元，制造成本和电池费用8.66美元。Kindle 2目前的售价为359美元。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/142984.htm

　　iSuppli表示，最贵的部件是美国电子墨水(E Ink)生产的显示器模块，价格为60.00美元。占总成本的41.5%。其次是美国诺华达无线通讯(Novatel Wireless)支持CDMA2000 1X EV-DO Rev A的无线宽带通信模块，价格为39.50美元。第一代“Amazon Kindle”在主底板的核心LSI上嵌入了无线功能，而Kindle 2通过采用诺华达的标准型LSI，简化了设计，降低了成本(参阅本站报道)。

　　核心LSI采用美国飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor)的多媒体应用处理器“MCIMX31LVKN5C”。价格为8.64美元。该处理器基于英国ARM公司的“ARM11”内核，运行频率为532MHz。声音处理LSI“MC13783VK5”和电力管理IC也为飞思卡尔提供。

　　亚马逊 Kindle2 电子书拆机分析

　　电子书终端作为今后看好的产品而备受关注，不过同时也是一项新业务，因此成功的门槛普遍认为很高。实际上，日本国内就有许多企业在挑战该业务时遭到了失败，索尼及松下也于2007～2008年撤出了该领域。而这一期间，第一代Kindle于2007年11月在美国上市，一经推出就十分畅销，甚至出现了暂时断货的情况。虽然并未公布累计销售量等细节，但被公认为业内“首个成功案例”。

　　Kindle系列大受欢迎的原因在于，与其他公司推出的电子书籍服务相比，藏书的数量占绝对优势，并且易用性也很出色。目前，为Kindle提供内容的“Kindle Store”拥有藏书约23万册。终端内置3G通信功能，可无线购买书籍后下载到终端上。而且，在购买终端后，可以不必每月支持通信费。

　　左为Kindle 2，右为Kindle。显示屏的尺寸及纵横比几乎相同。操作键等接口有所变更机身厚度减至原来的约一半。左侧的Kindle 2厚约9mm。

　　厚度只有原来的一半

　　与第一代机型相比，Kindle 2的主要改进之处包括：1.更新了外观设计、2.减薄了机身、3.加大了内存容量、4.延长了电池的驱动时间、5.追加了文本的语音朗读功能，等等。在外观设计方面，变更了操作键的种类及翻页键的位置等。机身的厚度只有0.36英寸(约9.1mm)，减薄到了第一代机型的约一半。重量为10.2盎司(约289g)，与原来基本一致。

　　所配内存从原来的256MB加大了到2GB。这样一来，内存可保存的书籍数据就增加到了原来的7.5倍，达到1500册。电池驱动时间比原来延长了25%。显示屏采用美国E Ink公司的电子纸，屏幕尺寸为6英寸，像素数为600×800，仍为单色显示。但是，灰度值从原来的4提高到了16，翻页速度也加快了20%。价格从原来的399美元略有下降，为359美元。

　　拿到这部Kindle 2后，第一感觉是“很薄，携带方便，设计也非常流畅”。显示屏的显示也很清晰，即使长时间阅读，眼睛也不易疲劳。此次试着用了用追加的文本语声朗读功能，感觉很少出现语音合成中常有的不自然发音，遇到英语时也可放心使用。

　　凑巧的是，笔者得知在编辑部的美国硅谷支局正好闲着一部Kindle。据说是支局的P记者设想会有用到的一天而事先买好的。因此马上请P记者邮寄到了日本。做好了同时拆解第一代和第二代机型的准备。

　　《日经电子》拆解小组在收集到“Amazon Kindle”新旧两款机型之后，开始在精通电子书设计的日本终端厂商技术人员的协助下，进行拆解作业。

　　刚刚开始拆解，就立刻显示出了旧机型“Kindle”与新机型“Kindle 2”的不同之处。尽管是同时进行拆解，但拆解的进展速度明显不同。 Kindle在拧下几个螺丝后，便可顺利拆解。而Kindle 2甚至连螺丝都找不到。拆解进展困难。

　　Kindle 2大大减少了螺丝用量。表面及背面机壳没有采用螺丝，而是通过嵌合的方式安装。拆解人员只好将螺丝刀插入背面机壳，设法将其撬开。技术人员解释说，“(Kindle 2)无论用什么办法都很难拆开。反过来说，也就是生产时非常简单。与采用多个螺丝安装时相比，明显缩短了作业时间(Takt Time)。估计这是为了降低成本做出的精心改进”。

　　另外，非常了解Kindle的业界相关人员表示，新旧两款机型均由大型EMS/ODM厂商——台湾的富士康负责制造。

　　“2层”构造的旧机型

　　就在Kindle 2的拆解还是困难重重的时候，拆解人员已经拆下了Kindle的背面机壳。当其机身部件显现于眼前时，技术人员喊道。“这也(成本)太高了。部件塞得满满的”。的确，大量部件被塞在狭小的空隙里，整个空间被挤得很满。让人感觉“部件很多”。

　　仔细观察后发现主底板所在的部分还层叠有另外一个底板。原来是SD内存卡插槽。正是因为采用了这种“2层”结构，所以Kindle外形较厚。实际上，Kindle的背面机壳形状沿着这一结构，形成了一个斜面，有人认为该机壳形状为“椭圆形”。拆解该机型的技术人员推测，“可能是在设计完底板之后，才决定的机壳外观设计的”。

　　经过一番努力，拆解小组终于拆下了Kindle 2的背面机壳。

　　拆下Kindle背面机壳时

　　旧机型“Amazon Kindle”背面机壳成功拆下后不久，新机型“Amazon Kindle 2”的背面机壳也拆下来了。

　　“结构简单多了!跟原来大不一样。”参与拆解的技术人员情不自禁地说。

　　新旧机型的主底板并列眼前。两者看上去完全是“不同的产品”。旧机型部件数量多，密密匝匝挤得很紧，令人感觉“装得很满”。而新机型部件数量明显减少，布局井然。

　　为了进一步分析主底板，从表面机壳拆下了底板。最先映入眼帘的是底板的背面。新机型的主底板背面没有安装任何部件。而旧机型的主底板背面安装了256MB的NAND闪存(三星电子制造)等多个部件。“旧机型复杂，新机型简单”的印象更加鲜明。

　　此时，拆解新机型的技术人员边检查配备于主底板的各种部件，边开始仔细分析。

　　“旧机型采用了可驱动美国电子墨水(E Ink)制造的电子纸的参考设计。首先可以看出“不管如何先动起来”的意图。结果导致部件数量增多，结构复杂。而新机型完全改变了参考设计等的电路结构。似乎加入了手机的设计思路”。

　　技术人员的分析表明，新机型挣脱了此前的参考设计，为简化而精心做了改进。

　　下面以配备于主底板的部分部件为例进行说明。旧机型的微处理器采用英特尔制造的“XScale 255”(英特尔于06年6月将从事XScale等销售业务的部门出售给美国迈威尔技术(Marvell Technology Group))，USB控制器IC由恩智浦半导体(NXP Semiconductors)制造。采用了2个英飞凌科技(Infineon Technologies)制造的同步DRAM。

　　而新机型主底板配备的微处理器采用了飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor)制造的“iMX31”。为主要面向手机等的处理器。估计还内置有USB控制器功能。2GB的NAND闪存及配备的2个同步DRAM均由三星电子制造。

　　(上述部件介绍均为本刊的推论。公司名参照了芯片标识，可能与目前的公司名不同)

　　接下来，开始着手分析电子纸。

　　拆下背面机壳的情形。左侧为新机型，右侧为旧机型

　　旧机型的主底板

　　新机型的主底板

　　Kindle系列配备的电子纸由美国电子墨水(E Ink)制造。该电子纸采用令微胶囊内的黑白色粒子上下移动进行黑白或灰阶显示的“电泳方式”。除了索尼在日本国内销售的电子书“LIBRIe”之外，美国索尼电子(Sony Electronics)在2006年10月于美国上市的“Sony Reader”及其后续机型等在全球各国销售的电子书大多采用了这种电子纸。

　　Kindle从旧机型转换为新机型时，在电子纸上会有哪些变化?首先，拆解人员开始确认电子纸规格。画面尺寸均为6英寸。像素也均为800×600。而规格方面有改变的是灰阶数及响应速度(翻页速度)。灰阶数由4增加到了16，响应速度提高了20%。

　　立刻，拆解人员从拆解的Kindle上取下电子纸。由于没有像液晶面板一样采用背照灯，看起来结构非常简单。尽管拆解下来，却仍保持着画面显示。顿时令人对电子纸的最大特点——显示的非易失性深有感触。另外，因采用玻璃底板TFT，所以判断为非柔性电子纸。

　　看一看电子纸附带的型号。旧机型为“3”，新机型为“4”。版本似乎只升了一级。关于这一点，日后将与业界相关人士确认。“从版本3改为版本4，真是不值得一提，只是略加改进而已”。

　　那么，灰阶数及反应速度的改进是如何实现的?拆解小组开始确认电子纸用控制器IC。

　　新机型的控制器IC是安装在主底板角落、带有精工爱普生及电子墨水标志的芯片。而旧机型则是隐藏在SD内存卡插槽下方，芯片表面刻有“Apollo”标识的IC。

　　参与拆解的业界相关人员介绍说：“采用精工爱普生及电子墨水共同开发的控制器IC，令电子墨水的电子纸所具有的潜力得到了充分发挥。从而提高了显示性能。而旧机型配备的“Apollo”则沿用了索尼“LIBRIe”采用的荷兰皇家飞利浦电子(Royal Philips Electronics)开发的控制器IC”。

　　灰阶数及响应速度等显示性能的提高应该是通过更换控制器IC实现的。