چرا باتری گوشی‌ها یک روز کامل دوام نمی‌آورند؟

1

گوشی‌های هوشمند با پردازنده‌های قدرتمند، نمایشگرهای پر جنب و جوش و دوربین‌های خیره‌کننده به طرز چشمگیری تکامل پیدا کرده‌اند. با این حال، یک زمینه وجود دارد که آن‌ها هنوز هم در آن برجسته نیستند و آن نیز عمر باتری است. پس چرا پس از این همه سال تکامل، باتری گوشی هوشمند شما هنوز هم یک روز کامل را دوام نمی‌آورد؟

فناوری باتری آن‌طور که فکر می‌کنیم پیشرفت نکرده است

اکنون در سال ۲۰۲۴ میلادی هستیم و ما همچنان به باتری‌های لیتیوم یونی تکیه می‌کنیم، فناوری‌ا‌ی که برای دهه‌ها پیش است. در حالی که چگالی انرژی (مقدار انرژی که یک باتری می‌تواند نسبت به اندازه خودش ذخیره کند) هر سال ۵ تا ۸ درصد بهبود می‌یابد، شما این افزایش عمر باتری واقعی را متوجه نمی‌شوید چراکه تقاضای انرژی گوشی‌های هوشمند با سرعت فزاینده‌ای در حال افزایش است.

علاوه بر این، باتری‌های لیتیوم یونی به محدودیت‌های چگالی انرژی تئوری خود نزدیک می‌شوند و این به معنای آن است که فقط می‌توانید به بهینه‌سازی برسیم. جایگزین‌هایی همانند گرافن و باتری‌های حالت جامد نیز وجود دارند و حداقل ۲ تا ۳ برابر عمر باتری را افزایش می‌دهند. اما هزینه‌های تولید آن‌ها بیشتر از باتری‌های لیتیوم یونی است و به همین دلیل است که هنوز این نوع باتری‌ها در گوشی‌ها رایج نیستند، خصوصاً اینکه سازندگان گوشی‌های هوشمند در تلاش برای کاهش هزینه‌ها هستند.

قدرتمندتر شدن گوشی‌های هوشمند

پردازنده‌های گوشی‌های هوشمند به طور تصاعدی قدرتمندتر و کارآمدتر از یک دهه پیش هستند. امروزه، این تراشه‌های سیلیکونی کوچک قادر به انجام وظایف سخت‌گیرانه مانند محاسبات هوش مصنوعی به صورت بلادرنگ، گرافیک بازی در سطح کنسول و ویرایش ویدیوی 8K هستند که زمانی فقط رایانه‌های گیمینگ قدرتمند قادر به انجام آن بودند.

به‌عنوان مثال، پردازنده A18 اپل و Snapdragon 8 کوالکام را در نظر بگیرید که هر کدام چندین مؤلفه مانند سی پی یو، جی پی یو، پردازنده‌های هوش مصنوعی و مودم‌های 5G را در یک چیپست ادغام می‌کنند که منجر به افزایش تقاضای انرژی می‌شود.

یکی دیگر از عوامل مؤثر در عمر ضعیف باتری، افزایش پیچیدگی نرم‌افزار و سیستم عامل است. با گذشت زمان، برنامه‌ها و نرم‌افزارهای سیستمی به طور قابل توجهی از نظر اندازه رشد کرده‌اند و برای اجرا به قدرت محاسباتی بسیار بیشتری نیاز دارند. هر اپلیکیشن جدیدی که منتشر می‌شود، هوش مصنوعی زیادی در خودش جای داده است. این همراه با فرایندهای پس‌زمینه مانند همگام‌سازی، اعلان‌ها و ردیابی مکان، باتری را بیشتر تخلیه می‌کند. به‌عنوان مثال، واتس‌اپ و اینستاگرام پر از ویژگی‌هایی هستند که بیشتر کاربران از آن‌ها بی‌خبرند یا استفاده نمی‌کنند. همین نیز باعث می‎‌شود تا این ویژگی‌ها بار اضافی ایجاد کنند.

صفحه نمایش روشن‌تر و نرخ تازه‌سازی بالاتر

نمایشگر گوشی‌های هوشمند در طول زمان به شدت بهبود پیدا کرده است. ما اکنون از صفحه نمایش‌های بزرگتر، روشن‌تر و تراکم پیکسلی بیشتر لذت می‌بریم. نرخ تازه‌سازی نیز از ۶۰ هرتز به ۱۲۰ هرتز یا حتی ۱۶۵ هرتز در برخی از دستگاه‌ها افزایش پیدا کرده است.

نرخ تازه‌سازی بالاتر و تراکم پیکسلی هر دو انرژی بیشتری مصرف می‌کنند. به‌عنوان مثال، یک صفحه نمایش ۱۲۰ هرتزی ۱۲۰ بار در ثانیه به روز می‌شود، مصرف انرژی صفحه را افزایش می‌دهد و پردازنده را مجبور می‌کند تا برای نمایش فریم‌های بیشتر سخت‌تر کار کند. همین امر نیز برای رزولوشن‌های بالاتر نیز صادق است. از سوی دیگر، امروزه ما تلفن‌های تاشو با نمایشگرهای متعدد را داریم که عمر باتری را بیشتر کاهش می‌دهند.

دوربین‌های متعدد

اگر حوزه‌ای وجود داشته باشد که گوشی‌های هوشمند واقعاً در آن پیشرفت کرده باشند، آن در زمینه دوربین‌ها است. کیفیت تصویر این دستگاه‌های قابل حمل آن‌قدر چشمگیر است که ممکن است فکر کنید در حال تصویربرداری با یک دوربین حرفه‌ای است. این بهبود به دلیل دو عامل کلیدی است که یکی استفاده از سیستم‌های دوربین متعدد و پیشرفت در پردازش تصویر است.

اکنون هر گوشی حداقل به دو نوع لنز و اغلب تا پنج نوع لنز مانند لنزهای تله فوتو، ماکرو و واید مجهز شده است. با این حال، این لنزهای چندگانه به طور قابل توجهی انرژی بیشتری نسبت به یک لنز مصرف می‌کنند. از سوی دیگر، هر عکس تحت فرایندهای پردازشی متعددی صورت می‌گیرد و این مراحل نیز فشار زیادی روی پردازنده می‌گذارند و منجر به کم شدن باتری می‌شوند.