Если вы следите за анонсами смартфонов, то могли в последнее время заметить необычную тенденцию от Apple, Samsung и других производителей. Многие обозреватели пишут, что продолжительность автономной работы новых смартфонов падает. Конкретное значение зависит от вида тестов и моделей разных производителей. Во многих случаях аппараты 2018 года без розетки работают меньше, чем их предшественники.
Издание Washington Post недавно провело собственное расследование, опубликовав тесты при работе в браузере через Wi-Fi. В этих тестах iPhone 8 Plus работает на час дольше по сравнению с новым iPhone XS. Pixel 2 превзошёл Pixel 3 примерно на 90 минут. Считается, что каждое новое поколение смартфонов должно быть лучше предыдущего во всём, в том числе обладать более энергоэффективными компонентами. Это означает, что автономность должна расти.
Однако, организация Consumer Reports обнаруживает совершенно противоположную тенденцию, поскольку методология тестирования у неё отличается. Там утверждают, что продолжительность работы iPhone X и iPhone XS Max выросла по сравнению с iPhone X. Почему результаты настолько отличаются? Давайте подумаем.
Разные методы дают разные результаты
Большинство обозревателей применяют цикличные тесты. Обычно это серия загрузок веб-страниц или воспроизведение видео, пока аккумулятор не разрядится полностью. Разные обозреватели используют разные страницы и видеокодеки. Именно поэтому результаты на разных сайтах отличаются. Большинство сайтов выбирают собственное значение яркости, обычно 150-200 нит.
Consumer Reports поступает совсем по-другому. Она применяет робота, чтобы имитировать обычное использование смартфонов по ходу дня. Робот ходит по интернету через браузер, использует GPS для навигации, выполняет телефонные звонки. Все смартфоны тестируются на максимальной яркости. Если же нужно продлить время работы, лучше использовать автоматическую или адаптивную яркость. При этом яркость экрана меняется в зависимости от окружающего освещения.
Если зарядить iPhone SE до 100%, при минимальной яркости экрана мощность составляет 1,3-1,4 Вт. Максимальная яркость увеличивает это значение до 1,8-1,9 Вт. Это рост примерно в 1,35 раз. Неизвестно, насколько увеличивается энергопотребление при таком росте яркости на новых аппаратах iPhone, но можно предположить, что разница имеется. Результаты Consumer Reports отличаются довольно значительно. iPhone XS работает 24,5 часа, iPhone XS Max 26 часов против 19,5 часов у iPhone X.
Почему тестирование автономности смартфонов проводят именно так?
Использование одного теста, вроде бесконечного воспроизведения видео или постоянной загрузки одних и тех же веб-страниц, позволяет использовать одну методологию на разных смартфонах на протяжении многих лет. Естественно, в реальной жизни никто не разряжает смартфон от 100% до нуля при помощи всего одного вида активности. В реальности темпы расхода энергии постоянно меняются. Обозреватели за счёт своих тестов имеют возможность избежать ошибок, которые неизбежны при измерении в каждодневной работе.
Кроме того, смартфоны защищены так, как не защищены компьютеры и ноутбуки. На компьютере можно использовать бенчмарк для запуска набора приложений с моделированием реальных сценариев применения. Тут могут быть паузы и периоды ожидания, как у настоящих пользователей. Подобные скрипты невозможны на смартфонах, по крайней мере не при нормальных условиях. Робот Consumer Reports позволяет обойти это ограничение, хотя для каждого тестового устройства его нужно настраивать по-своему.
Далее, имеется много разных вариантов того, как люди используют смартфоны и при каких условиях. Они могут задействовать главным образом Wi-Fi или полагаться на LTE. У них может использоваться блокировщик рекламы, или они обходятся без него. Они могут отдавать предпочтение приложениям или мобильной версии веб-сайтов вроде Facebook. У всех отличается яркость экрана, все посещают разные сайты. Никто не сидит в браузере от 100% до нуля заряда аккумулятора. С другой стороны, статистика системы iOS показывает, что при написании этого обзора браузер Safari израсходовал 51% энергии за последние 7 дней. Далее идет Netflix с результатом 17% и Amazon Prime Video с долей 7%.
Некоторые компании собирают информацию о том, как пользователи работают со своими смартфонами. Это Google, Samsung, Qualcomm и другие. Однако они не собираются делиться этими сведениями с прессой. Когда компания выпускает новый процессор, она иногда описывает улучшение в двух-трёх отдельных областях работы, таких как воспроизведение видео, продолжительность работы в режиме ожидания или в браузере. Однако картина в целом остаётся для нас недоступной. Некоторые компании делают более широкие заявления относительно улучшения автономности на протяжении всего дня. Они говорят, что принимают во внимание разные сценарии работы, но без конкретики. Зачастую это больше маркетинговые утверждения, чем реальный прогресс.
Нужно помнить, что на полную разрядку смартфона уходит множество часов. Ни один обозреватель не станет сидеть 10 часов подряд, выполняя один и тот же набор действий на нескольких смартфонах. Обозреватели используют автоматические тесты, причём не роботов, а скрипты и цикличные задачи.
Наконец, имеется множество менее значительных факторов, которые оказывают влияние на итоговый результат тестов. Показывает ваш смартфон уведомления от электронной почты автоматически или данные скачиваются только вручную при заходе в приложение? Включены или выключены Bluetooth и Wi-Fi, когда вы не пользуетесь ими? Всё это оказывает влияние на расход энергии.
Почему улучшение автономности смартфонов трудно предсказать?
Когда-то процессоры компьютеров работали на одной постоянной тактовой частоте. Переход на новый технологический процесс всегда приводил к появлению более энергоэкономичных процессоров и увеличению тактовых частот. С тех пор технологии изменились. Современные смартфоны обладают сложными механизмами энергопотребления, превосходя в этом плане ноутбуки начала 2000-х годов. Сокращение размера транзисторов подходит к пределу, поэтому компании ARM и Intel тратят огромные суммы на разработку сложных алгоритмов для отключения частей процессоров, когда они не используются. Также они стараются снизить тактовую частоту до минимальных значений и даже предлагают специализированные экономичные ядра процессоров для нахождения оптимального баланса между скоростью и расходом энергии.
Вместо выполнения разных функций в программном обеспечении, система на чипах содержит в себе различные ускорители для решения этих задач при пониженном расходе энергии. Что касается программной стороны уравнения, Google и Apple предлагают лучшие практики для снижения энергопотребления и улучшения планировщиков в своих операционных системах. Система знает, какие рабочие потоки должны выполняться на каких ядрах для достижения максимальной эффективности.
Вместе со всеми этими усовершенствованиями растёт количество вычислительных ядер, тактовые частоты, скорость графических процессоров, разрешения экранов, размер экранов, сотовая производительность и скорости Wi-Fi. В этих компонентах сочетание между производительностью и эффективностью разное. Достоинством смартфонов вроде iPhone SE является использование относительно мощного процессора и экономичного экрана. В результате продолжительность работы без розетки значительно вырастает.
Такое сочетание аппаратного ускорения, лучшего программного обеспечения, улучшения планировщиков задач, экономичных ядер приносит пользу, но не во всех сценариях применения. Это затрудняет предсказание того, будет расти продолжительность работы будущих смартфонов или она будет ухудшаться. Всё зависит от того, как тестировать. Это означает, что результаты в разных обзорах будут продолжать отличаться друг от друга.
