Что разряжает батарею смартфона больше всего?

Apr 6, 2020

Самый главный источник, что разряжает батарею смартфона больше всего остального — сам пользователь. Да, всё серьёзно (но и технические нюансы мы тоже припасли чуть ниже по тексту).

Исследование Leeds Beckett University (PDF-документ)

«Определяется, что пользователь является основным фактором потребления заряда батареи в смартфоне в зависимости от того, сколько времени он проводит в своём устройстве и что с ними делает. Единственный способ полностью прекратить разрядку аккумулятора — полностью выключить смартфон, иначе текущие фоновые процессы всё ещё способствуют потреблению энергии».

За последние годы пользовательская зависимость от телефонов увеличилась. Но и внутри самого гаджета далеко не равномерно распределение энергопотребления. Тогда как узнать, что разряжает аккумулятор смартфона? Сейчас в нескольких словах всё объясним на основе данных Battery University, Washington Post и ElectroDesign.

1. Активное использование

Когда работает сразу всё, то это самый худший сценарий для аккумулятора. Система в максимальной нагрузке потребляет энергию волнообразно, сажая элемент питания в считанные минуты по несколько долей процента.

Мы с вами с каждым годом всё чаще активируем аппаратные и энергозависимые функции мобильного устройства. Напрямую с включением экрана (доставая из кармана) или даже через смарт-часы — неважно. Интенсивность и активность по всем исследованиям возросла.

Чем пользователь обычно разряжает аккумулятор в смартфоне?

Играть в игры, смотреть видео, общаться с друзьями или запускать решения по работе (сколько здесь у нас пользователей Битрикс?). Одновременно на чипсет создают нагрузку несколько приложений (от Telegram и Viber до внушительных служб Яндекс или даже игр с фоновыми процессами). Требуется больше ресурсов, а значит и заряда аккумулятора.

Ничего сверхъестественного. Обычная и вполне нормальная ситуация. Но факт остаётся фактом — энергопотребление увеличивается, так как мы уже используем телефоны в повседневной жизни постоянно.

Просто задайте себе вопросы:

Вы регулярно проверяете уведомления? Много ли там нужных? По случайной подписке в Chrome могут быть десятки срабатываний из-за спама!
• А звонки. Вы отвечаете на неизвестные номера или холодные обзвоны? «У нас для вас замечательное предложение», — у многих уже рефлекс на сброс, конечно.
• Мессенджеры — напишите прямо сейчас в комментарии, сколько вы установили мессенджеров? И не забудьте про «Фейсбук», который по дефолту просто «валяется» в фоне.
• Пицца, Aliexpress, кэшбэки, банки... В период самоизоляции альтернативы этим приложениям просто нет, или у вас не так?
• Что с настройками? Там ведь с десяток метрик по рекламе (вспомнить только бурное обсуждение апдейта MIUI 11), которые включены по умолчанию, хотя многие беспокоятся об оптимизации.

Это сравнимо с тем, как любой человек начинает больше уставать от повышенной нагрузки на работе. Появляется желание «съесть с пюрешкой на одну котлетку больше», чтобы восполнить потери энергии. Также и с аккумулятором. Вот только что-то последние «айфоны» котлетками аккумуляторами помощнее не оснастили.

2. Модульное перераспределение энергии

Пожалуй, нам следовало назвать этот пункт «Что так круто разряжает аккумулятор в смартфоне, если только не»:

• GPS-навигация (кстати, об этом говорили подробно),
• Wi-Fi в фоновом режиме,
• поиск вышек под 4G/LTE связь,
• и что-нибудь ещё такое эдакое, как, например, восемь камер на задней панели?

Про камеры, наверное, комментарии излишни? А вот на других модулях остановимся подробнее.

→ Кстати, NFC почти не сажает аккумулятор — узнайте почему.

GPS-модуль

Например, во время поездки на автомобиле, чем быстрее вы движетесь, тем быстрее тратится заряд.

Определение местоположения основано на способности телефона принимать и декодировать сигналы точного времени, посылаемые с орбитальных спутников. Декодирование требует усердной работы процессора для выявления слабых сигналов из фонового шума, многократного сравнения их друг с другом.

WiFi-модуль

Wi-Fi разряжает аккумулятор быстрее при слабом сигнале.

Сила этого сигнала зависит не только от физического расстояния, но и от количества поглощающих сигнал материалов, таких как стены. Другим фактором является количество других сигналов Wi-Fi в этом районе. Чтобы добраться до выбранного маршрутизатора Wi-Fi через эти джунгли помех, требуется больше энергии, что сокращает время автономной работы.

LTE-интернет

Сложная связь между исходящей и входящей базовыми станциями необходима для «передачи» вызова или соединения для передачи данных, что может потребовать больше энергии даже если вы не двигаетесь.

Могут быть случаи, когда базовая станция будет в пределах досягаемости, но заполнена до отказа с вызывающими абонентами. Ваш телефон будет динамически направлен на другую базовую станцию. Для доступа к этой другой базовой станции требуется больше энергии, поскольку уровень сигнала ниже, что также влияет на срок службы батареи.

В густонаселенных районах одно здание может принимать сигналы от нескольких разных базовых станций. По мере того, как вы перемещаетесь внутри комнаты, из-за того, как радиосигнал отражается от стен, уровень сигнала будет постоянно меняться, что все время заставляет переключаться на разные базовые станции.

Например, погодные приложения, вероятно, проверяют новую информацию о погоде каждые пять или 10 минут. Вы можете подумать, что не «использовали» свой телефон, но на самом деле он был очень занят всё это время.

3. Экран

Раньше считалось, что подсветка экрана — основной компонент, что разряжает батарею смартфона. Выходит, статистика в разделе настроек питания и аккумулятора довольно точна и «говорит» правду. Экран где-то на третьем месте по энергопотреблению.

Аккумуляторы смартфонов разряжаются быстрее, чем традиционные телефоны, потому что мы чаще используем их дисплеи.

Подсветка для обычного LCD (ЖК-экрана) потребляет значительный заряд. Если уменьшить время до блокировки (например, 15 секунд), то вы значительно продлите автономность смартфона.

Автояркость может помочь снизить расход заряда, но при условии, что она не будет постоянно выкручиваться на 100%, а наоборот в большей степени уменьшать подсветку.

Нельзя не упомянуть новейшие органические светодиодные (OLED) дисплеи. Их способность самосвечения отдельных пикселей избавила нас от общей подсветки матрицы. Они эффективнее при настройках, когда интерфейс преимущественно имеет чёрные тона.

4. Энергосберегающий чипсет

Процессор основной полосы частот, процессор приложений и блок графического процессора — три основных потребителя энергии после всего вышесказанного.

1. Процессор основной полосы частот имеет дело с сетью (его работа как раз пересекается с пунктом про 4G/LTE-связь).
2. Процессор приложений обрабатывает программную часть, аудио, видео, сенсорный экран.
3. Графический процессор (GPU) помогает нарисовать пользовательский интерфейс и является одной из причин, по которой игры для смартфонов стали такими плавными и быстрыми.

Процессор приложений приобретает всё большее значение, потому что приложения — основа продаж смартфона.

Раньше было только одно ядро микропроцессора в одном процессоре приложений. Теперь их может быть два или более. Повальное увеличение количества процессорных ядер, как это ни странно, помогает снизить энергопотребление.

Например, архитектура ARM big.LITTLE использует простую уловку для энергоэффективности.

Она сочетает в себе небольшой энергоэффективный ARM Cortex-A7 и быстрый ARM Cortex-A15 для энергоемких задач. Чем мощнее процессорные ядра и чем больше ядер вы используете, тем выше максимальная мощность.

Таким образом, A15 отключается, когда его здоровенная мощность не требуется, например, когда вы просто разговариваете по телефону или пишете по электронной почте. Если вы хотите сыграть в 3D-игру, A15 вступит в игру, потому что A7 не сможет справиться с этим.

Смартфон использует такой подход, чтобы задействовать самое мощное ядро только тогда, когда это необходимо. Самое энергоэффективное ядро выполняет большую часть второстепенной работы.

*******

Отдельного упоминания заслуживает статья об особенностях перераспределения энергии внутри смартфона с помощью систем управления питанием интегральной схемы (PMIC). Если вам интересны подробности об этом, то обязательно укажите в комментарии — в следующей статье мы учтём ваши пожелания и замечания.

Узнайте больше о смартфонах

Подписывайтесь на наш канал в Дзен и заходите к нам Вконтакте. Также не забывайте, что мы можем подобрать для ваших гаджетов надёжный аккумулятор в интернет-магазине Neovolt.ru с гарантией 12 месяцев на возврат денег, если ёмкость будет хуже оригинала (от ноутбуков и телефонов до медицинского оборудования).