Давно известно, что в характеристиках iPhone ёмкость аккумулятора всегда меньше, чем у большинства android-флагманов (да и телефонов среднего сегмента). Лет пять назад это было заметной проблемой: поставить айфон на зарядку в середине дня — это было нормой. Но сегодня они спокойно доживают до конца дня и часто обгоняют по автономности телефоны на Андроиде.
В чём тут секрет — в магии Apple или в простой физике? Давайте разбираться, почему миллиампер-часы — это ещё не всё, что нужно для долгой работы батареи.
Полезный блок со скидкой
Если вам интересно разбираться со смартфонами, компьютерами и прочими гаджетами и вы хотите научиться создавать софт под них с нуля или тестировать то, что сделали другие, — держите промокод Практикума на любой платный курс: KOD (можно просто на него нажать). Он даст скидку при покупке и позволит сэкономить на обучении.
Бесплатные курсы в Практикуме тоже есть — по всем специальностям и направлениям, начать можно в любой момент, карту привязывать не нужно, если что.
Как Apple производит смартфоны
Всё начинается с главного преимущества Apple — контроля над всем процессом. Одна компания проектирует и процессоры, и операционную систему, и базовые приложения, которыми мы постоянно пользуемся.
Проведём такую аналогию: допустим, нам нужно построить дом. Вот прям с нуля, чтобы кто-то пришёл, посмотрел, сказал, как нужно делать, — а потом пришла бригада и сделала. Сравнение, конечно, неполное, но для нашей ситуации подойдёт.
В случае с Android у нас есть:
- отдельный архитектор (Google), который создаёт общий план (ОС). Он отвечает за то, что вообще будет в этом доме, что там где находится, как всё это будет связано и что для этого нужно;
- отдельные строительные бригады (Samsung, Xiaomi, Huawei) — они занимаются тем, что берут физические вещи и собирают из них то, что считают нужным для решения своей задачи. У каждой бригады свой подход, свои представления об эргономике, удобстве и тому, из каких материалов всё делать;
- отдельные материалы (процессоры Snapdragon, Exynos, MediaTek, разные чипы памяти и так далее). Что и как выбрать — решают бригады. У одних опыта побольше, и они знают, что с чем лучше работает, у других — не очень, поэтому получается что-то очень среднее;
- отдельная финальная сборка и настройка — кто что считает правильным, тот так и делает. Одни ставят топовое оборудование, вторые тоже, но не умеют его подружить между собой, а третьи берут, что есть под рукой, и стараются это довести до ума.
В результате получаются разные дома, но в каждом — своё ощущение от присутствия, и не все они энергоэффективны.
А вот Apple уже выступает как единый застройщик: они сами создают архитектурный проект, сами производят стройматериалы (или берут у проверенных ребят) и сами следят за качеством исполнения. Это позволяет настраивать всё железо и софт для максимальной слаженной работы. iOS создавалась именно для процессоров Apple, а процессоры Apple проектировались с расчётом на iOS. Такая глубокая интеграция приводит к меньшим энергопотерям на каждом уровне системы.
Мы сейчас говорим только про энергоэффективность. То, что с новых айфонов облезает краска и они царапаются как не в себя, мы тоже в курсе. Видать, человек, который отвечает за внешний вид, ушёл вместе с Джонни Айвом и никого после себя не оставил (а жаль).
Почему процессор iPhone меньше ест
Процессоры iPhone, да и все современные ARM-процессоры Apple, изначально проектируются с упором не только на мощность, но и на феноменальную энергоэффективность. Современные чипы Apple содержат два типа вычислительных ядер: мощные для сложных задач и экономичные для повседневных операций.
Если айфону нужно отобразить главный экран, запустить системное приложение или показать фоточки, то с этим справятся и экономные ядра: нагрузки там мало, задачи стандартные, поэтому на них можно не тратить много сил.
А если нам нужно запустить Ютуб в 2к, поиграть в онлайн-шутер или отредактировать видео на телефоне, то тогда подключаются мощные ядра. Им всё равно, что обрабатывать, там уже такая избыточная мощность, что нагрузить их полностью всё равно не получится.
Система сама распределяет нагрузку между этими ядрами. Если система увидит, что выделенных ядер не хватает, она сразу добавит туда ещё мощности — и уберёт их, как только нагрузка на них станет ниже какого-то значения.
В android-лагере ситуация сложнее. Производители процессоров (тот же Qualcomm) создают чипы, которые должны работать с тысячами моделей телефонов разных брендов. Это вынуждает их делать более универсальные, но менее оптимизированные решения. Проще говоря, производитель процессора даёт всем одинаковые инструкции, без возможности как-то оптимизировать работу ядер на уровне системы, если такого не было заложено изначально.
В результате для достижения той же производительности android-смартфонам часто требуется больше энергии — и это как раз компенсируется установкой аккумуляторов большей ёмкости.
Экран — главный пожиратель энергии
Дисплей — это самый энергоёмкий компонент любого смартфона. И здесь Apple делает так: сама определяет, какие экраны какого поставщика пойдут во всей линейке устройств, а iOS жёстко управляет их энергопотреблением, подстраиваясь под характеристики конкретного железа.
Система автоматически регулирует не только яркость, но и частоту обновления. В iPhone с технологией ProMotion дисплей может мгновенно переключаться с 120 Гц на 1 Гц, когда вы читаете статичный текст, экономя заряд. Для статики разницы никакой, сколько раз в секунду обновлять, всё равно на экране ничего не меняется. Плюс дополнительный вклад дают агрессивные алгоритмы затемнения и оптимизации освещения.
С другой стороны, многие android-производители ставят дисплеи с высокими частотами обновления, которыми не всегда получается настолько же эффективно управлять на уровне системы. В итоге частота обновления может оставаться высокой, даже когда это не нужно, что приводит к лишнему расходу батареи. Это ещё одна причина, по которой android-брендам приходится ставить аккумуляторы с запасом, чтобы компенсировать неэффективное управление дисплеем.
Особняком тут стоит «Самсунг», который сам делает и дисплеи, и телефоны — и у него в плане энергосбережения экрана тоже бывает всё в порядке. Но «Самсунг» всё ещё продолжает экспериментировать со своей фирменной оболочкой, которая часто отжирает больше ресурсов, чем требуется.
Фоновая активость
С самого начала в iOS был жёсткий контроль над фоновыми процессами. Приложениям сильно ограничивается возможность работать в фоне и выполнять ресурсоёмкие задачи без внимания пользователя.
Работает это примерно так:
когда вы сворачиваете приложение на iOS, оно практически «засыпает» — не тратит ресурсы на какие-то свои внутренние действия, а просто застывает в том виде, в котором его оставили. Система даёт приложению несколько секунд на завершение текущих операций, после чего замораживает его работу. А для фоновых задач вроде загрузки музыки или получения уведомлений существуют специальные API — и они тоже оптимизированы для энергосбережения.
В мире Android с его открытостью фоновые службы и сервисы имеют больше свободы. Приложения могут запускать фоновые процессы, синхронизировать данные, отслеживать местоположение, даже когда вы их не используете. Эта гибкость оборачивается повышенным энергопотреблением, что вынуждает производителей ставить батареи с большим запасом.
Многие производители борются с этим, вводя ограничения на лимит фоновой активности, и автоматически закрывают приложения, которые не используются, например, больше пяти минут. Одно время у Xiaomi был жуткий перекос в эту сторону — в итоге переставали даже приходить новые сообщения в мессенджеры до тех пор, пока пользователь их не открывал заново.
Компактность против автономности
Для Apple приоритетами часто становятся стильный корпус, тактильные ощущения и общий дизайн. Установка большой батареи неизбежно привела бы к увеличению толщины, габаритов и веса устройства — а это не то, за что боролся Стив Джобс.
Инженеры Apple идут на осознанный компромисс, считая, что оптимального времени работы можно добиться за счёт эффективности и полного контроля над связкой железа и софта, а не просто за счёт увеличения физического размера аккумулятора.
Android-производители часто выбирают противоположный путь: они устанавливают аккумуляторы максимально возможной ёмкости, иногда жертвуя толщиной и весом устройства. Да и как тут поставишь аккумулятор поменьше, если покупатели (особенно это касается android-телефонов) сравнивают характеристики напрямую: если у одного аккумулятор больше, чем у другого, значит, он круче и жить без зарядки будет дольше.
Ситуацию могут изменить графеновые аккумуляторы, которые только начинают использовать в смартфонах. Те аппараты, что уже появились в тестовых партиях, показывают гораздо большее время работы при тех же размерах, что и литийионные.
Что в итоге
Время автономной работы — сложное уравнение, где ёмкость аккумулятора лишь один из параметров. Гораздо важнее, насколько эффективно эта энергия расходуется.
Стратегия Apple — это тотальная оптимизация всей системы от процессора до софта. Их подход позволяет ставить скромные по меркам индустрии аккумуляторы, но при этом давать очень хорошую автономность при работе. Это достигается за счёт эффективного процессора, жёсткого контроля над дисплеем и фоновыми процессами и глубокой связки железа и операционной системы.
Android-бренды часто выбирают другой путь — компенсировать менее оптимизированную платформу увеличением физической ёмкости батареи. Оба подхода имеют право на существование, но теперь вы понимаете, почему нельзя просто сравнивать миллиампер-часы в характеристиках разных операционных систем.
Бонус для читателей
Если вам интересно погрузиться в мир ИТ и при этом немного сэкономить, держите наш промокод на курсы Практикума. Он даст вам скидку при оплате, поможет с льготной ипотекой и даст безлимит на маркетплейсах. Ладно, окей, это просто скидка, без остального, но хорошая.
Вам слово
Приходите к нам в соцсети поделиться своим мнением о статье и почитать, что пишут другие. А ещё там выходит дополнительный контент, которого нет на сайте — шпаргалки, опросы и разная дурка. В общем, вот тележка, вот ВК — велком!
