提起亚马逊的Kindle电子书，相信大家一定不会陌生，它在电子书阅读器中的地位就相当于苹果iPad在平板电脑界的地位。自07年亚马逊推出第一代Kindle电子书起，就牢牢地占据着霸主的位置。现在，Kindle迎来了第七代电子书，外观上虽然变化甚微，但内部却有了不小的变化。本期的拆机堂就带大家一起“阅读”全新第七代Kindle电子书的内部构造。
拆解前，我们提出了几个问题，作为本次拆解评测的核心讨论点。
1、亚马逊Kindle系列的电子书主打长续航，而这一代Kindle电子书的电池电量仅为890mAh，它真的能像宣传的那样连续工作14个小时、待机658小时么？电子书真的这么省电么？
2、新一代Kindle电子书使用了飞思卡尔的处理器，那么它为何采用该型号处理器？为什么大多数电子书都采用了飞思卡尔的处理器？
3、第七代Kindle电子书采用了红外线技术触摸屏，在屏幕表面形成了一层红外探测网，它是如何工作的？该类触摸屏技术对电子书的发展又起到了怎样的作用？
带着这三个问题，让我们开始本期的拆机之旅吧。拆解过程中，我们将会结合Kindle PaperWhite进行对比拆解。首先，来看看新Kindle的外观吧。
亚马逊第七代Kindle电子书正面，十分简洁（图片来自iFixit）
亚马逊第七代Kindle电子书背面，棱角分明（图片来自iFixit）
亚马逊第七代Kindle电子书接口及按键（图片来自iFixit）
亚马逊第七代Kindle的正面是一块6英寸E-Ink电子墨水屏，相对上一代像素密度PPI有所提高，达到了167PPI。直观感觉，整机体积有所增大，但对握持的舒适感影响并不明显，背面棱角分明也很讨喜，不过与前几代Kindle变化真的不大。如果要想区分这几代Kindle电子书，那么背部左下角的编号或许能帮到你，第七代Kindle的编号为WP63GW。
第七代Kindle所有的按键和接口都放到了机身的最下方，既减少了误触，又令机身简洁大方。图中由左至右分别为电源键、多彩LED状态灯和micro USB接口，取消了实体翻页键。外观先看到这里，接下来就开始拆机评测，一并解答上面的三个问题。
纵观Kindle周身未发现一颗螺丝，因此我们从前面板开始入手，用塑料翘片从边框一角慢慢翘起。新Kindle采用了质地很薄的塑料边框，并用少量胶水和卡扣固定，因此拆下时并不费力，但上掀时要小心，如果用力过大塑料边框也许会被折断。
翘起边框一角（图片来自iFixit）
慢慢掀起塑料边框（图片来自iFixit）
取下侧边框我们看到，正面有四颗T5梅花螺丝固定，拧下螺丝即可将主框架与背壳分离。Kindle通身采用合成塑料包裹，虽然看起来会让人担心它的抗摔能力，但其主要支撑框架和背壳的硬度还是令人满意的。
拆下四颗T5螺丝（图片来自iFixit）
分离主框架与背壳（图片来自iFixit）
将主框架翻转过来，Kindle的所有核心就显现在我们眼前了。电池位于中上部，四周有保护槽包围，主板位于电子书下部，芯片都用金属屏蔽罩封盖。整体看，Kindle的内部与它的外观设计一样简洁大方，毫无赘余。
第七代Kindle内部一览（图片来自iFixit）
电池与主板分离（图片来自iFixit）
背面的部件很好分离，主要包括电池的连接线和屏线。拆除后，电池、主板和屏幕就都可以分离了。走线的简洁，布局的合理让我们感受到了电子书的内部魅力。当第一眼看到内部时，大家一定都被“如此小”的电池所吸引，注重续航的Kindle为何会采用这么小的电池？它的容量真的够支撑658小时么？下面让我们就聊一聊电子书电池的那点儿事。
说起电子书，我们首先会想到它的两个特性：“黑白色的电子屏”和“用不完的电”。屏幕特性我们将在后面详细介绍，本页将主要介绍电子书电池。先来看看本期主角第七代Kindle的电池拆解吧。
用力翘起电池（图片来自iFixit）
电池背面涂有大量胶水（图片来自iFixit）
电池容量为890mAh，3.7V（图片来自iFixit）
拔出电池连接线后，用翘片撬起电池，即可让其与主框架分离。由于电池背面涂有大量胶水，因此翘起的时候需要用点力气。该电池为锂离子聚合物电池，上面注有一系列参数，3.7V、890mAh，换算下来电量有3.29Wh。这是一个什么概念呢？
“瓦时”这个单位如果比较陌生的话，那么“千瓦时”就不陌生了吧？1千瓦时等于1度电，一度电可以让一台家用电冰箱工作36个小时；让一台普通电扇连续运行15个小时。那么Kindle这0.00329度电看起来似乎就微乎其微了，但就是这么少的电量，却能够支持Kindle连续工作14小时，待机658小时，这是为什么呢？
解答前，先让我们与上一代电子书Kindle PaperWhite的电池做下对比。
第二代Kindle PaperWhite电池（图片来自iFixit）
第二代Kindle PaperWhite的电池容量远高于第七代Kindle，3.7V、1420mAh，共5.25Wh，官方数据是“一次充电可用8周”，可见电子书的耗电量真的很小。除了屏幕是主要耗电元件外，各芯片也是一大耗电区域，下一页就为大家详细剖析各芯片的型号、功能和耗电量，逐步揭开电子书超长待机的秘密。
提起耗电量，就不得不提到处理芯片。现在已经进入微电子时代，各类集成主板、集成芯片越做越小，工艺越来越精湛，功能也越来越强大，同时耗电量也被压缩到了最低。第七代Kindle，包括第二代Kindle PaperWhite，亚马逊在电子书的芯片选择上也是下了一番苦心，既能满足各种必需功能，又能兼顾长续航的要求。那么这些芯片都是什么呢？我们将拆解后一一为大家讲解。
拆掉固定主板的螺丝即可将其拆下（图片来自iFixit）
拆下主板，上面有三块金属屏蔽罩，它们的作用是屏蔽外界电磁波对内部电路的影响和内部产生的电磁波向外辐射。撬开屏蔽罩，内部的所有芯片就展现出来了。下面让我们挨个认识下它们。
第七代Kindle各芯片标注（图片来自iFixit）
红色框内为：尔必达（ELPIDA）B2432BCPE-8D-F LPDDR2内存。尔必达原是日本一家生产动态随机存取存储器（DRAM）的企业，2012年后被美国美光科技收购。编号中LPDDR2是一种通讯标准，它是低功耗、小体积的代名词，因此广受各类移动终端的欢迎。
黄色框内为：闪迪SDIN7DP2-4G eMMC iNAND Ultra 4GB嵌入式闪存。由于是Ultra类型内存芯片，因此在读写速度上有了很大提升。闪迪iNAND储存芯片可以被看成是SD卡的芯片化，它的功耗更低，体积也更小了。
绿色框内为：钰硕Atheros AR6803G-BL3B无线网卡驱动。Atheros于11年被高通并购，发展至今已无人不知无人不晓了。
蓝色框内为：美信Maxim Integrated MAX77696A电源管理单元，它掌管着内部核心的命脉。该公司的电源管理IC还嵌入了苹果iPhone 5内，可见其可靠性。
下面隆重介绍：橙色框内的飞思卡尔MCIMX6L7DVN10AB 1GHz应用处理器，隶属于i.MX 6SoloLite系列，采用Cortex-A9架构，1GHz单核心。
飞思卡尔i.MX 6SoloLite系列方框图（图片来自飞思卡尔官网）
飞思卡尔i.MX应用处理器是基于ARM的单核解决方案，具有可扩展性、高性能和低功耗的特点，因此大多数电子书都使用该类芯片。其中i.MX 6SoloLite系列采用256KB L2 cache，拥有Neon、VFPvd16 Trustzone等技术，支持2D图形处理，400MHz时32位DDR3和LPDDR2，且整合式EPD控制器。
虽然功能上比起平板、手机中的处理器差一些，但支持电子书绝对是足够了，而且飞思卡尔的芯片功耗低，体积小，也满足电子书长续航、小尺寸的要求。这就是为什么飞思卡尔芯片能够收到广大电子书的喜爱。
介绍完芯片大家应该了解到为什么Kindle电子书续航时间如此之长了，原因就在于各个芯片的功耗被压缩到了最低。不过除此之外，屏幕的耗电量也不容小觑，那么采用红外线技术触摸屏的第七代Kindle电子书表现如何呢？下一页继续为大家讲解。
最后一个讲解的部分就是第七代Kindle的屏幕了。要知道，目前大多数人选择Kindle电子书，看中的就是在阅读和操作时的舒适性，而这样的舒适感就体现在了屏幕的显示技术和触摸技术上。第七代Kindle采用了E-Ink电子墨水屏和红外线技术触摸屏，两者是如何相结合的？他们的原理分别是什么？接着往下看吧。
先来谈谈E-Ink屏：
如下图，在E-ink屏幕的表面附着许多体积很小的“微胶囊”，封装了带有负电的黑色颗粒和带有正电的白色颗粒，通过改变电荷使不同颜色的颗粒有序排列，从而呈现出黑白分明的可视化效果。
E-Ink电子屏原理图（图片来自eink.com）
图注：1、上层；2、透明电极层；3、透明微胶囊；4、带正电荷的白色颜料；5、带负荷的黑色颜料；6、透明液体（油）；7、电极像素层；8、基板；9、光线；10、白色；11、黑色。
为了更容易理解，我们其实可以把电子墨水颗粒想象成一粒“胶囊”，胶囊里面分别装入了带负电的黑色颗粒和带正电的白色颗粒，而我们可以控制基板电流的极性，按照同性相斥，异性相吸的原理，可以选择白色还是黑色颗粒在上面，从而让该点显示白色或者黑色。而控制同时在上面的黑色粒子和白色粒子的数量，就可以实现该点不同灰度的显示。
我们看到的颗粒只有黑色和白色，因此E-Ink电子屏多数只用来阅读文字或看黑白漫画，想要实现彩色显示，也许还需要再等上一段时间了。不过，小尺寸可弯曲E-Ink屏已经问世，也许多年后我们就能使用与真书一样的可弯曲电子书了。
对E-Ink屏有了一定了解，下面我们开始介绍红外线触摸屏技术。
红外线触摸屏其实不算是实体，而是紧贴在屏幕前密布X、Y方向上的红外线矩阵，它通过不停的扫描是否有红外线被物体阻挡来检测并定位用户的触摸情况。如下图：
红外线触摸屏技术原理（图片来自朗特威网）
当有触摸时，手指或其它物就会挡住经过该位置的横竖红外线，触摸屏扫描时发现并确信有一条红外线受阻后，发送信号，表示有红外线受阻可能有触摸；同时立刻换到另一坐标再扫描，如果再发现另外一轴也有一条红外线受阻，则再次发送相应信号，表示发现触摸，并将两个发现阻隔的红外对管位置报告给处理芯片，经过计算判断出触摸点在屏幕的准确位置。
红外线触摸屏有外挂式和内置式两种，第七代Kindle采用了外挂式红外线触摸屏，这也是所有触摸屏中安装最方便的，只要用胶水或双面胶将框架固定在显示器前面即可。
分离外挂式红外线屏与E-Ink屏（图片来自iFixit）
从图中，我们能很清晰的看到外挂式红外线触摸屏全貌（上图左手中）和E-Ink电子墨水屏面板（上图右手中）。红外线触摸电路板被嵌入到一圈塑料壳中，其中包括红外线发生器、接收器和控制芯片等元件，下一页将详细为大家带来Kindle外挂式红外线触摸屏的拆解。
上页我们已经看到了Kindle红外线触摸屏的外观，对于其内部构造和芯片类型，我们还需进一步拆解。下面我们轻轻地掀起红外线屏的电路板，或者称它为电路条，此处一定要轻，因为该电路条很薄，上面又镶嵌了很多元件。
拆下红外线触摸屏电路条（图片来自iFixit）
红外线触摸屏电路条全貌（图片来自iFixit）
图中我们看到，电路条的确很细很薄，且未设置加固装置。电路条共分为两段，左侧和下侧的一整条电路板安置了LED和红外线发生器；上侧和右侧的整条电路板安置了红外线接收器。电路条上，右侧红框内是Neonode zForce NN1001单芯片光学触摸控制器，橙色是德仪MSP430G2超低功耗微控制器。下图是芯片特写：
红外线触摸屏控制芯片特写（图片来自iFixit）
Neonode zForce NN1001单芯片光学触摸控制器，其采用瑞典公司Neonode的zForce红外触控技术。根据Neonode官网的描述，zForce在显示屏上放了一个边框，其中两条边上排布着LED灯，它们对面的两条边则排布着感光器。边框所采用的材质会过滤掉可见光，LED射出的光线穿过之后会变成红外光，在显示屏上方构成红外线矩阵。当手指触碰屏幕时就会阻断红外光，zForce的控制器根据阻隔情况判断触碰位置的坐标。
而德仪MSP430G2超低功耗微控制器，最抢眼地方就在于“超低功耗”，其处理器功耗(1.8-3.6V，0.1μA／Power-down，0.8μA／Standby，250μA／MIPS)和口线输入漏电流(最大50nA)在业界都是最低的，远远低于其他系列产品。
到此为止，所有的拆机解析就完成了，最后按照惯例上一张全家福。
第七代Kindle电子书拆解全家福（图片来自iFixit）
拆解完了，我们再来汇总下文章开头的三个问题吧。
问：亚马逊Kindle系列的电子书主打长续航，而这一代Kindle电子书的电池电量仅为890mAh，它真的能像宣传的那样连续工作14个小时、待机658小时么？电子书真的这么省电么？
答：第七代Kindle的电池电量虽然仅有890mAh，但在解析各芯片和屏幕时我们发现，它们的功耗都十分低。对于电子书，由于用不到太多功能，因此芯片的内部设计较为简单，功耗也就比较低了。外加E-Ink屏广泛用于电子书中，显示屏的耗电情况也大大好于平板电脑等电子产品。
问：新一代Kindle电子书使用了飞思卡尔的处理器，那么它为何采用该型号处理器？为什么大多数电子书都采用了飞思卡尔的处理器？
答：Kindle的CPU采用了飞思卡尔MCIMX6L7DVN10AB 1GHz应用处理器，隶属于i.MX 6SoloLite系列，采用Cortex-A9架构，1GHz单核心。该处理器主打低功耗、小体积，在功能上完全支持电子书的一切需求。因此，以亚马逊Kindle为代表的许多电子书中都采用了飞思卡尔的处理器。当然，价格实惠也是众多厂商选择的原因之一。
问：第七代Kindle电子书采用了红外线技术触摸屏，在屏幕表面形成了一层红外探测网，它是如何工作的？该类触摸屏技术对电子书的发展又起到了怎样的作用？
答：红外线触摸屏是紧贴在屏幕前密布X、Y方向上的红外线矩阵，它通过不停的扫描是否有红外线被物体阻挡来检测并定位用户的触摸情况。而该技术屏幕最大的优点就是寿命长，且不需要用到玻璃作为屏幕。在追求轻薄的电子书市场中，红外线屏幕就自然被深受喜爱了。
从本期对亚马逊第七代Kindle的拆解中，希望大家能够对电子书的内部构造和屏幕显示有了一个全新的认识。如果文章中有错误，或有内容需要补充，欢迎点击文章下方【向作者提问】留言，我们将第一时间回复您。如果对拆机堂栏目有何建议和意见也欢迎留言。
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