+6Nasi autorzy

Microsoft Research pracuje nad urządzeniami mobilnymi, które wytrzymają 7 dni na jednym ładowaniu

Jaki jest najczęstszy zarzut w stosunku do urządzeń mobilnych, bez względu na to czy chodzi o smartfony, czy tablety? Ekran, który nie ma 500 ppi? Procesor, który nie ma 8 rdzeni? Aparat nie mający 40 Mpx? Nie – krótki czas życia na jednym ładowaniu. Wielu z nas pamięta czasy starych Nokii, które wytrzymywały tydzień albo i dłużej. Potem jednak pojawił się iPhone.

O ile rozwój laptopów wiązał się z poprawą żywotności baterii (dzisiaj jest to nawet 12 godzin w przypadku MacBooka Air), to rozwój telefonów komórkowych z iPhonem na czele, spowodował drastyczny spadek realnego czasu korzystania z urządzenia bez konieczności podłączania go do ładowarki. Czytelnicy tabletowo doskonale wiedzą z czego to wynika – większe i jaśniejsze ekrany, modemy internetowe i mocne procesory sprawiły, że „czas życia” smartfona to około jeden dzień. I nie mówimy tu o używaniu ciągłym. Jeśli odpalimy wymagającą grę, może okazać się, że nasz mobilny gadżet wystarczy nam na zaledwie 2-3 godziny.

Na łamach serwisu wielokrotnie pisaliśmy o nowych technologiach akumulatorów i ogniw. Wydaje się, że pracuje nad tym cały świat, a przełom jest tuż tuż. Mijają jednak kolejne miesiące, a my dalej w połowie dnia poszukujemy gniazdka, żeby podłączyć ładowarkę… W czym tkwi problem? Prawo Moore’a. Przez ostatnie 15 lat świat technologii podążał za tym „prawem”, czyli wykładniczym wzrostem mocy obliczeniowej. W ostatnich latach nastąpiło wyraźne spowolnienie i złamanie trendu (przyczyny technologiczne), ale przez znaczną część ostatniej półtorej dekady wzrost ten był zachowany. Wydajność obliczeniowa wzrosła w tym czasie dziesiątki (setki?) razy, a zdolności magazynowania ładunku w akumulatorach o zadanej objętości zwiększyła się… jedynie dwukrotnie. Tak jak dla procesorów problemem jest fizyka – kwantowe zjawiska tunelowania elektronów, które ograniczają możliwość znacznego zwiększenia częstotliwości CPU, tak dla baterii kłopotliwa jest chemia. Zbiór materiałów, z których można wykonać katodę, anodę i elektrolit, jest ograniczony i wydaje się, że wszystkie sensowne kombinacje zostały przetestowane.

batt-slide-gm

Trzeba czekać zatem na „zmianę paradygmatu” („paradigm shift”), o której pisał Tomas Kuhn w The Structure of Scientific Revolutions (1962). W technologii procesorów taką zmianą paradygmatu byłyby komputery kwantowe. A baterie? Tutaj trudno powiedzieć. Na razie, mimo wielu obiecujących badań i założeń teoretycznych, na rynku wciąż królują baterie litowo-jonowe. Na przełom może nam przyjść czekać bardzo długo, dlatego warto zastanowić się co możemy zrobić już teraz. I tym tropem poszli naukowcy z Microsoft Research. Chcą oni, żeby wbudowane oprogramowanie, jak i moduły sprzętowe, zużywały jak najmniej prądu. Wydaje się to oczywiste – nie trzeba być geniuszem, żeby na to wpaść. Szef zespołu twierdzi jednak, że ten aspekt obecnie pozostawia wiele do życzenia, a „postęp może być duży, bo dzisiaj nie używamy baterii w należycie rozsądny sposób”.

Microsoft Research nie ma jednego uniwersalnego pomysłu dotyczącego baterii, a wiele pojedynczych, mniejszych. Jednym z nich jest zastosowanie dwóch oddzielnych akumulatorów w jednym urządzeniu. Jeden byłby zoptymalizowany do dużego poboru prądu (np. podczas grania w gry), a drugi do małego, podczas stanu bezczynności, pracy w tle, czy mało wymagających zadań. Pierwsze prototypy tego rozwiązania pozwoliły na ograniczenie zużycia energii o 20-50%. Wynika to z faktu, że baterie nie są doskonałe w zmienianiu zgromadzonej energii w prąd. Często wiąże się to z wytwarzaniem ciepła, a straty są tym większe im bardziej oddalamy się od nominalnego poboru. A większość współczesnych ogniw projektowanych jest na „średni” pobór prądu. Postęp rzędu 20 do 50% jest znaczący, ale to wciąż za mało.

microsoft-research

Działania te są wciąż na etapie projektu, ale jest duża szansa, że znajdą się one w realnych urządzeniach. Zarówno te sprzętowe, jak i programowe. To właśnie Microsoft Research odpowiedzialny był za optymalizację kodu sterowników kart WiFi dla tabletów z Windows 8, która pomogła realnie zwiększyć czas życia baterii – w przypadku Surface Pro 2 było to prawie 20%. Dział planuje również wprowadzenie gotowych rozwiązań w postaci bibliotek dla twórców aplikacji Windows i Windows Phone, oraz udostępnienie narzędzi, które jeszcze dokładniej pomogą deweloperom śledzić zużycie zasobów i lokalizować potencjalne problemy z poborem mocy przez tworzone przez nich aplikacje. Kolejnym pomysłem jest narzędzie o kodowej nazwie E-Loupe, które pozwoliłoby identyfikować appki i zadania zużywające (za) dużo mocy w tle, nawet kiedy użytkownik tego nie potrzebuje.

Microsoft Research szuka rozwiązań zarówno sprzętowych i programowych, ale nie eksperymentuje na razie z samą technologią ogniw. Czy te pojedyncze triki wystarczą, żeby wydłużyć życie baterii do 7 dni? Na razie ciężko mi w to uwierzyć, ale sam przekonałem się jak ważna jest dedykowana optymalizacja oprogramowania pod dany sprzęt, gdy zainstalowałem „gołą” aktualizację WP 8.1 i czas życia baterii w mojej Lumii spadł o połowę.

Jeżeli znalazłeś literówkę w tekście, to daj nam o tym znać zaznaczając kursorem problematyczny wyraz, bądź zdanie i przyciśnij Shift + Enter lub kliknij tutaj. Możesz też zgłosić błąd pisząc na powiadomienia@tabletowo.pl.

Komentarze

  • Sony

    Windows Phone 8.1 – w wersji dla Developerów – ma WŁĄCZONE – wszystkie możliwe raportowania, debuggery i całą resztę „testowego” stuffu. :)

    Nie dziw się więc, że czas pracy się skrocił. :)

    W wersji finalnej tego nie ma i wrócimy do normalności :)

    • Nie do końca. Raportowanie błędów można włączać i wyłączać zarówno w wersji GDR jak i DP. Sam Belfiore pisał, że czas życia baterii w Lumiach spadł własnie z powodu braku dedykowanej sprzętowej optymalizacji, która ma pojawić się wraz z wyjściem z wersji Preview.

  • uru28

    7 dni bez nowej technologii ogniw jest realne,ale chyba w trybie czuwania…Wiem że to kontrowersyjne ale właśnie z tego powodu żałuję że nie ma na rynku opcji z wymiennym ogniwem jak w laptopach.Z tego też powodu preferuję opcję z dokiem w którym jest dodatkowa bateria.Obecnie trwają zaawansowane prace nad ogniwami które błyskawicznie się ładują,problemem jest żywotność,aczkolwiej jest to jakaś opcja.M$ i tak robi o wiele więcej niż google w tej kwestii.

    • Takaszi

      Ooo, a co takiego opracowuje Microsoft w swoich laboratorium? Serio pytam, bez ironii, interesuje mnie to. O laboratorium X Googla sa jakieś przecieki, choć tyle, a tu???

      • uru28

        Może źle się wyraziłem…Same baterie i badania nad nimi prowadzą firmy zewnętrzne, np. Store Dot (mają ogniwa ładujące się w 30 sek choć obecne pojemności sięgają tylko 2000 mAh). M$ robi więcej w kwestii zarządzania baterią przez oprogramowanie.Są tablety (jeden z nich leży u mnie nie używany) pod systemem googla które w trybie czuwania trzymają tylko 25% dłużej niż w trybie pracy,co w przypadku systemu M$ nie mogło by mieć miejsca.Nie jestem zakochany w windowsie,bo ma swoje wady aczkolwiek muszę przyznać że M$ dużo lepiej optymalizuje system.

  • Przeczytałeś artykuł czy tylko trollujesz jak zwykle?

    • janko

      A może zamiast cenzurować komentarze napiszesz coś konkretnego? To co, 7 dni czuwania, czy 7 dni z włączonym ekranem? Ja bym spróbował się dowiedzieć, zanim napiszę „artykuł”, bo to podstawowa informacja, bez której „artykuł” kompletnie nie ma sensu.

      • 1) Przeczytaj ponownie (tym razem ze zrozumieniem), a znajdziesz interesujące Cię info.

        2) Nie karmię trolli.

        • janko

          Nie wprowadzaj w błąd, w „artykule” nie ma informacji o jakie 7 dni chodzi, czyli nie ma podstawowej informacji, bo 7 dni standby to żadna rewelacje i już można to mieć, a 7 dni włączonego ekranu jest zupełnie nierealne.

Tabletowo.pl
Logowani/Rejestracja jest chwilowo wyłączona