不止变小,
而是重新发明机顶盒

—— 小米科技合伙人 王川

如何带给用户体验更好的产品?

小米盒子mini版(小米小盒子)的真正意义并不在于变小,而是站在用户的角度重新“发明”机顶盒。打破了很多传统规则,摒弃了电源适配器, 采用电源直插设计,整机只有一个接口和一根HDMI线,在提升易用性的同时,也带来了令人惊艳的美感。

如何将用户体验
做好?

—— 小米盒子负责人 戴青松

没有高科技产品带来的复杂感

小米盒子mini版(小米小盒子)的设计有三大特点:第一是简单,我们反复地推敲用户从拿到盒子到安装完成、开始使用的整个过程,最后决定只做一个插口,连接起来就能用,老人孩子都能很容易的安装设置,没有高科技产品带来的陌生感;第二是非常便携,带它去旅行、出差,跟拿起手机出门一样,没有额外的东西,不会感觉到别扭;第三是融入,只占一个插线孔的位置,可以轻松地插在墙上或者放在电视机的后面,你几乎会忘记它的存在。

用做手机的工艺去做盒子

—— 主板工程师 常江

如何将电源、主板放在
不足上一代盒子四分之一的面积内?

小米盒子mini版(小米小盒子)的面积不足上一代盒子四分之一,空间非常紧张。为了实用性,把电源插片转轴做在了盒子内部,使得原本狭小的空间又被占去三分之一,还得把主板、电源板和散热片一起放入,其中主板作为整个硬件信息处理的核心,在如此小的板级设计中把CPU、DDR内存、eMMC闪存、WiFi/蓝牙等282个元器件都放进去,是极其困难的,另外为了保证WiFi天线处理性能,需要屏蔽外界和系统本身的辐射干扰,又增加3个屏蔽罩更是难上加难;同时为了确保品质,我们坚持使用6层板,而不是采用相对低廉的4层板。为此我们选择了极小的0201元器件,多数大小仅0.3毫米左右,同时在加工厂的大力支持下,我们一起不断挑战生产极限,最终成功完成任务,几乎可以说我们是在用手机的工艺做盒子。

软硬兼施,
从硬件到软件全方位降温

—— 结构散热工程师  马立奇/贺孟华
系统软件散热工程师   王爱军
应用软件工程师 江波

没有散热孔,如何在密闭的狭小空间内
达到良好的散热效果?

反复尝试后发现增大铝制散热片的面积是有效的解决方案

小米盒子mini版(小米小盒子)是一个极小的密闭空间,内部有主板和电源板两个热源同时发热,在没有散热孔的情况下解决散热极其困难。为此,我们尝试了很多方案,比如传导速度快的石墨材料、将热能转化为红外线往外辐射的纳米碳涂层以及导热铜箔加上散热器,但都达不到好的散热效果。通过实验发现,传统铝制散热片的面积越大,散热效果越好,它可以将CPU释放的热量充分吸收,然后导出壳体,从而达到使CPU及外壳共同降温的效果。于是在不影响天线性能的前提下,在有限的空间内将铝制散热片尽量做大,将其高度从最初的17mm增加到了30mm,最终在结构散热方面,达到了比较理想的降温效果。

多项系统优化处理,在确保系统流畅性的同时降低功耗

小米盒子mini版(小米小盒子)虽然身材小,但性能和体验却丝毫不逊于市场上大块头的盒子,因为它搭载了配备4核CPU和4+2核GPU的高性能芯片;同时为了带给用户不错的视觉效果,小米盒子mini版(小米小盒子)采用多层画布叠加的方式,观感更立体,色彩更丰富。这无疑给GPU带来了巨大的负荷,高热量问题随之而来。因此在硬件之外,软件工程师对系统进行多项优化处理来控制温度,把一部分简单的叠图功能从GPU的工作任务中分离出来交给CPU处理,从而大大降低了GPU的负荷,同时小米盒子mini版(小米小盒子)的软件还会智能适应用户的使用场景,空闲时自动降低帧率,一旦用户开始操作,会在几毫秒内恢复正常帧率,既不影响用户体验,又大幅降低了盒子的功耗和发热量。

让整个盒子变身为天线

—— 天线工程师  程胜祥

天线变小了,如何保持稳定的信号传输?

宽带化设计,无论什么环境保持信号稳定

由于电源直插设计和蓝牙遥控器的优势,用户在使用时可以很方便的将小盒子放在任何地方,甚至是电视的背面,因此对小米盒子mini版(小米小盒子)的天线性能要求要更高。小米盒子mini版(小米小盒子)的WiFi工作在2.4GHz和5GHz两个频段,一般的天线设计在不同的信号环境下差异很大,而小米盒子mini版(小米小盒子)采用超宽带技术,抗干扰能力和屏蔽能力强,无论将盒子放在什么地方,都能保证接收和发射信号稳定。

系统化设计,让盒子本身成为天线的一部分

决定天线性能的关键是天线面积,面积越大,信号越好。小米盒子mini版(小米小盒子)中已经 没有多余的空间留给天线了,扩大天线面积似乎不可能。天线只能是铜皮或 铝管么?用过老电视的人都知道,信号不好的时候,用手拿着天线,信号就 好了。这说明人都可以成为天线,那散热片为什么不行?于是我们创新性地 将铝制散热片作为天线的一部分,散热片增大,天线的面积也随之增加,从 而有效提高了天线的效率。

更高的安规标准,
特有三层温控设计

—— 硬件电源板工程师 修同财

直接插在电源上,是否有安全隐患 ?

5000海拔超高安规标准,3000小时电容。

小米盒子mini版(小米小盒子)的电源与主板上下叠放在一起,距离近、体积小,设计难度可以说前所未有。在3C安规范围内,元器件之间的安全距离、PCB走线、元器件型号的选择都有诸多限制,因此市面上很多其他同类产品的适配器的使用海拔都是2000米最低安规标准,我们经过不懈的努力,最终小米盒子mini版(小米小盒子)达到了5000米海拔的超高安规标准。

3C安规:国家强制性产品认证——GB8898-2011《音频、视频及类似电子设备安全要求》
三层温控设计、全部采用防火阻燃材料

小米盒子mini版(小米小盒子)设计有三层温度保护系统。
第一层温控温度:CPU85度(机壳温度55度),系统软件将自动开启降温处理环节,适当降低CPU和GPU的工作频率,来有效降温。
第二层温控温度:CPU105度(机壳温度70度),将弹出高温预警界面并提示关机保护盒子。
第三层温控温度:CPU120度(机壳温度80度)时,将自动关机。
这三层温度保护系统都是出于保护用户和盒子自身安全的目的添加的,决不会影响用户使用体验。
除此之外,小米盒子mini版(小米小盒子)全部采用高于安规标准的V0级防火阻燃材料,当温度超过135度时只会变型融化,不会燃烧。

为它创造一个全新
的调试治具

—— 项目经理 杜立群

只有一个HDMI接口无法调试,如何生产?

机顶盒生产史上的全新测试方式

为了追求更好的用户体验,方便用户安装使用,小米盒子mini版(小米小盒子)做到了极简。整机只有一个HDMI接口和一条外接线,因为HDMI接口不是通讯端口,无法进行研发测试,也就意味着无法进行量产。为了解决测试问题,我们专门为小米盒子mini版(小米小盒子)制作了全新的测试工具,先把盒子在夹具上固定好,再用探针链接板子,然后把信号连接到测试仪器上。这为工程师和工厂带来了史无前例的挑战,为此我们反复尝试了150套夹具方案。类似的挑战还有很多,最终经过无数次的尝试,小米盒子mini版(小米小盒子)才得以更好地呈现在用户面前。

看似只是变小,其实从设计、研发、到生产
每一个环节都是一次重新发明与创造
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