Из чего состоит смартфон: взгляд изнутри
Внутри мобильного устройства есть группа очень сложных компонентов, о которых мы не задумываемся, когда отправляемся за покупкой. Однако знать основные уровни аппаратного обеспечения, которые помогают вашему смартфону функционировать, — важно. В этой статье мы поговорим об основных частях одного из важнейших устройств современного компьютерного века. Готовы ли вы узнать больше о том, что находится внутри смартфона? Тогда начнем.
“Начинка” смартфона создает магию снаружи.
Сегодня доступно множество смартфонов с различным дизайном, функциями, качеством отображения картинки, настройками камеры, производительностью, сроком службы батареи и многими другими вещами, важными для потребителя. Однако знание того, что происходит внутри мобильных устройств, может сделать ваши приобретения более осознанными, а ваш выбор менее мучительным в будущем.
Итак, заглянем внутрь нашего смартфона.
Дисплей
Пожалуй, наиболее очевидным компонентом современного смартфона является его дисплей, хотя каждая деталь, которую вы видите, снаружи, на самом деле является внутренним компонентом устройства. Дисплеи в современных смартфонах основаны на двух основных технологиях:
ЖК-дисплеи (технология IPS и ее варианты);
основанные на светодиодах (AMOLED или Super AMOLED и его вариации).
ЖК против LED
ЖК-дисплеи используют пиксели из жидких кристаллов. Сами по себе они светится не могут, им необходима подложка, которая будет излучать свет. Это просто означает, что свет не генерируется самим дисплеем; он генерируется светом за дисплеем.
Светодиодные LED- дисплеи сами делают все волшебство. Все пиксели, которые вы видите или не видите, излучают эти незначительные диоды и они производят красный, зеленый и синий цвета. Здесь, сам дисплей, создает разные и яркие цвета.
Преимуществом AMOLED или Super AMOLED над IPS-ЖК-панелями является то, что когда дисплей выключен, черный экран смартфона не использует аккумулятор. Таким образом, устройства с AMOLED-панелями более эффективны для увеличения автономности смартфона.
При выключении ЖК-экрана свет позади дисплея все еще создается, что означает, что смартфон будет использовать небольшие разряды батареи.
Главным недостатком AMOLED-панелей является их цена. Они дороже, чем IPS, и это, в конечном итоге, влияет на стоимость всего устройства.
Аккумулятор
В современных смартфонах используются съемные или несъемные литиево-ионные аккумуляторы. Их емкость измеряется в миллиампер-часах (мАч).
Такие батареи отличаются высокой плотностью накопления энергии (литиево-ионная батарея, имеющая одинаковые размеры с никелевой, будет обладать большей емкостью), простотой конструкции (может состоять из одного элемента) и небольшим саморазрядом (то есть, разряжаться лишь при активном использовании).
Благодаря этим батареям, которые являются важным компонентом смартфона, вам не придется беспокоиться о проблемах с «калибровкой» или «тестированием», которыми страдают батареи на основе никеля. Тем не менее, это не означает, что аккумуляторы текущего поколения не имеют собственных проблем, и пользователи, в любом случае, должны быть очень осторожны при работе с этими взрывоопасными компонентами.
“Система на кристалле” или SoC
SoC, пожалуй, самый важный компонент, присутствующий в смартфоне, и некоторые пользователи могут ошибочно путать его с процессором. На самом деле, однокристальная система — это гораздо больше, чем процессор. SoC включает в себя не только чипсет смартфона, но и графический процессор, LTE-модем, процессор дисплея, видеопроцессор и другие компоненты, которые превращают его в функциональную «систему» устройства.
В то время как смартфоны рекламируют разные “системы-на-кристалле” от Qualcomm, MediaTek, Samsung, процессоров компании HiSilicon и Apple, в их основе лежит одна и та же системная архитектура от ARM.
Отдельные компании также используют архитектурные лицензии для применения в смартфонах своих фирменных процессоров, если они совместимы с архитектурой системы ARM. Например, чипсеты Apple с ядрами Cyclone, или процессоры Qualcomm Kryo.
ОЗУ и хранение
Ни одно мобильное устройство не может функционировать без использования ОЗУ и внутреннего хранилища.
Во-первых, давайте поговорим об ОЗУ. Большинство мобильных устройств поставляются с LPDDR3 или LPDDR4, в то время как некоторые высококлассные смартфоны поставляются с RAM LPDDR4X. “LP” означает “уменьшенное энергопотребление” и снижает общее напряжение этих микросхем, что делает их высокоэффективными и дает мобильным устройствам увеличенный срок службы батареи.
LPDDR4 более мощный и эффективный, чем LPDDR3, в то время как LPDDR4X — это “священный грааль” ОЗУ, который дает беспрецедентную скорость и эффективность. LPDDR4X дороже производить, поэтому их устанавливают только на флагманские смартфоны. Когда появятся новые поколения ОЗУ, такие как LPDDR5, возможно мы увидим расцвет оперативной памяти LPDDR4X в устройствах среднего ценового диапазона.
Что касается внутреннего хранилища, он существует как флеш-память объемом от 32 ГБ и может доходить до 256 ГБ на некоторых устройствах. Естественно, так как требования пользователей начинают быстро увеличиваться в зависимости от объема используемого ими хранилища, производители будут пропорционально увеличивать объем оперативной памяти, присутствующей в смартфонах. Когда вы запускаете свое устройство в первый раз, одна вещь, которую вы заметите, заключается в том, что заявленное хранилище не совпадает с тем, что работает на смартфоне.
Например, телефон с 64 ГБ памяти, вероятно, будет иметь доступ к 53-55 ГБ для личного использования. Это происходит потому, что операционная система смартфона и предустановленные приложения требуют некоторое количество первоначальной внутренней памяти.
Модемы
Поскольку смартфоны, в конечном итоге, все же являются устройствами для связи, то им необходимы компоненты для приема и отправки звонков и текстовых сообщений. Для этого существуют модемы, и у каждого производителя SoC есть собственный бренд модемов, в том числе Qualcomm, Samsung, Huawei и другие.
Производители также борются за выпуск самой быстрой и эффективной категории LTE-чипов, поэтому, если вы столкнулись с термином Cat. 9 LTE-модем, то перед вами — самый быстрый из всех на сегодня существующих. Однако, если ваша собственная сотовая сеть не поддерживает этот уровень скоростей, то абсолютно нет смысла приобретать смартфон с таким мощным чипом.
Тем не менее, компании делают все возможное, чтобы выпускать самые новые и лучшие чипы желаемой категории.
Камера
Все последние смартфоны оснащены задней и передней камерами. Они включают в себя три основные части:
датчик (который обнаруживает свет);
линза (компонент, через который этот свет проходит);
процессор изображения.
В то время как количество мегапикселей на смартфоне по-прежнему остается значимым показателем камеры, оно имеет меньшее значение, чем когда-либо. Вместо этого главным ограничивающим показателем является датчик камеры смартфона и то, насколько он чувствителен, когда через объектив пропускается свет.
Стоит помнить, что каждый датчик ведет себя по-разному в разных смартфонах, поэтому каждое отдельное изображение или видео, которое вы снимаете, будет разниться в зависимости от контраста, точности цвета, насыщенности и некоторых других параметров.
Некоторые приложения для камеры имеют ручные настройки, поэтому вы можете захватывать изображение или видео на основе ваших собственных настроек, но большинство устройств все же не имеют такого расширенного списка элементов управления.
Поскольку датчики в смартфонах имеют небольшие размеры, они, как правило, плохо работают при недостаточном освещении. Это область, в которой производители датчиков камер постоянно работают над улучшением, но впереди их ждет еще долгий путь.
Набор датчиков
В смартфонах есть пять основных сенсоров:
акселерометр: определяет ориентацию устройства и его движения, а также позволяет использовать такие функции, как встряхивание телефона для смены музыки;
гироскоп: работает с акселерометром, чтобы обнаружить вращение вашего смартфона, для таких функций, как опрокидывание телефона, чтобы играть в гоночные игры или смотреть фильм;
цифровой компас: помогает найти направление сторон света, для работы с картами и навигации;
датчик окружающего света: автоматически может изменять яркость дисплея, зависимо от освещения, что позволяет экономить время работы аккумулятора;
датчик приближения: при звонке, когда смартфон поднесен к уху, этот датчик включает автоматическую блокировку экрана, чтобы исключить нежелательные команды касания.
Резюме
Владея дополнительной информацией о запутанных вещах, происходящих внутри смартфона, вы можете более здраво подходить к будущей покупке, сравнивая различные компоненты, присутствующие в современных мобильных устройствах.