هرآنچه باید درباره سخت افزار گوشی‌های هوشمند بدانید

با بررسی سرگذشت گوشی‌های موبایل‌، می‌توان ‌آن را به سه دوران ساده و اولیه، عصر موبایل‌های QWERTY و عصر گوشی‌های هوشمند تقسیم‌بندی کرد. به دلیل گرانی، وزن بالا و کاربری پایین، گوشی‌های موبایل در سال‌های اولیه ورود خود تنها در اختیار عده‌ای معدود قرار داشتند. در سال‌های بعد محصولات شرکت‌ها به خواسته‌های کاربران نزدیک‌تر و از وزنی به مراتب کم‌تر، اندازه‌ای کوچک‌تر و سخت‌افزاری قوی‌تر بهره‌مند شدند. با وجود این، توجه خریداران بیشتر به جنبه‌های زیبایی و طراحی ظاهری معطوف بود. برای خریداران فرقی بین صفحه نمایش‌ یا سخت‌افزار برای خرید نمی‌کرد و شرکت‌ها دستگاه‌هایی با ظاهر‌های متفاوتی برای اغوای مشتریان روانه بازار می‌کردند. تا اینکه موبایل‌های هوشمند وارد عرصه شدند. در این میان معیارهای خرید به طور کامل فرق کرده است و توجه از طراحی ظاهری به سمت سخت‌افزار دستگاه نیز کشیده شده. امروزه  گوشی‌های هوشمند نقش مهمی را در زندگی افراد بازی می‌کنند و به عنوان یک کامپیوتر هم‌قدم با افراد در تمامی لحظات زندگی حضور دارند.

عواملی مانند کیفیت صفحه‌ نمایش، باتری و قدرت پردازشی تا چند سال پیش برای خریداران اهمیت چندانی نداشتند، ولی امروزه با وجود تنوع زیاد گوشی‌های هوشمند در بازار و رقابت شرکت‌های بزرگ برای فروش بیشتر محصولات خود توجه به سخت‌افزار، بخش مهمی از فرآیند بررسی و خرید گوشی‌های هوشمند را شامل می‌شود. در ادامه به بررسی و معرفی جزییات هر یک از سخت‌افزار‌های موجود در گوشی‌های هوشمند خواهیم پرداخت.

 

سیستم روی یک چیپ

مطمئنا در هنگام خرید و با مقایسه جدول مشخصات گوشی‌های مختلف با کلماتی مثل پردازنده، حافظه رم و حافظه داخلی مواجه شده‌اید. در بیشتر مواقع عدد بزرگتر روبه‌روی هر سطر عاملی برای گرایش به آن محصول‌ می‌شود. ولی بررسی یک محصول به همین سادگی‌ها نیست و جزییات زیادی وجود دارند که باید نسبت به آن‌ها اطلاع پیدا کرد.

در گوشی‌های هوشمند به جای واحد پردازش مرکزی که در کامپیتر‌های شخصی شاهد آن هستیم از فناوری جدیدتری به نام سیستم-روی-یک-چیپ استفاده می‌شود. سیستم-روی-یک-چیپ یا SoC یک مدار مجتمع است که تمامی قطعات پردازشی دستگاه را بر روی یک چیپ جمع می‌کند. با این روش تولیدکنندگان دستگاه‌های دیجیتال به راحتی می‌توانند از SoCها در محصولات خود بدون نیاز به قطعات به صورت مجزا استفاده کنند. ایده اصلی ساخت این مجتمع‌ها در استفاده بهینه از فضای اشغال‌شده، یکپارچگی قطعات دستگاه برای رسیدن به توان بالاتر و مصرف پایین‌تر باتری نهفته است.

یک SoC واحدهای مختلفی نظیر واحد پردازش مرکزی (CPU)، واحد پردازش گرافیکی (GPU)، حافظه،‌ شبکه‌های ۴G، Wi-Fi و بلوتوث را در خود جای می‌دهد و با استاندارد مشخصی تمامی قطعات ذکر شده را کنار یکدیگر میزبانی می‌کند. به لطف تولید و قدرتمندتر شدن SoCها و کاربرد گسترده آن‌ها در گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و گجت‌ها از کارایی بالایی در پردازش دستورات برخوردار هستند.

در ادامه به معرفی اجزای اصلی یک SoC واحد پردازش مرکزی، واحد پردازش گرافیکی، کنترل‌کننده شبکه و حافظه رم می‌پردازیم.

 

واحد پردازش مرکزی

CPU یکی از اجزای اصلی و مغز متفکر هر دستگاهی است. این واحد داده را از حافظه دریافت نموده و با انجام محاسبات منطقی، خروجی مورد نظر را تحویل می‌دهد. با افزایش قدرت پردازنده کاربر قادر به انجام حجم بیشتری از عملیات در زمانی مشخص است. باید توجه کرد که تمامی اجزای داخل SoC توسط یک شرکت طراحی و تولید نمی‌شود. تولید‌کنندگان باید برای ساخت هر قطعه گواهی مربوطه را از شرکت طراح بخرند. کمپانی ARM معروف‌ترین شرکت معمار پردازنده‌هاست که گواهینامه‌های مربوط را به شرکت‌ها می‌فروشد.

اکثر پردازنده‌های موجود در بازار از معماری آرم استفاده می‌کنند و دلیل آن مصرف بهینه انرژی در معماری‌های این شرکت است. پردازنده‌های شرکت‌هایی مانند کوالکام، سامسونگ، مدیاتک و اپل همگی از معماری این شرکت پشتیبانی می‌کنند. در مقابل معماری x86 اینتل قرار دارد که نکته منفی آن در مصرف زیاد انرژی است. پردازنده‌های اینتل را تحت نام Atom در تلفن‌های هوشمند می‌توان مشاهده کرد.

در حال حاضر دو سری ARMv7 از رسته ۳۲ بیتی‌ و ARMv8 از رسته ۶۴ بیتی از تنوع زیادی در بین معماری‌های پردازنده گوشی‌های موبایل برخوردار هستند. هسته‌های یک پردازنده هم می‌توانند از معماری‌های متفاوتی نسبت به معماری کل واحد بهره ببرند. به عنوان مثال سامسونگ معماری هسته‌ها و هم معماری پردازنده‌های خود را از آرم دریافت می‌کند و لفظ Cortex را برای آن‌ها در نظر گرفته است. در طرف مقابل کوالکام در طراحی هسته‌های پردازنده محصولاتش از معماری دیگری متفاوت از معماری آرم استفاده می‌کند.

 

پردازنده‌های ۶۴ بیتی

 

اپل با معرفی آیفون ۵s و استفاده از پردازنده ۶۴ بیتی به عنوان قلب تپنده دستگاه جدید خود، تمامی کاربران و شرکت‌های رقیب را متعجب کرد. حرکت اپل سرآغاز حرکت دیگر شرکت‌ها برای ارائه گوشی‌های مبتنی بر پردازنده‌های ۶۴ بیتی بود و در نهایت گوگل در نسخه آب‌نبات چوبی از سیستم‌عامل اندروید رسما پشتیبانی از این نوع پردازشگرها را شروع کرد.

پردازنده‌های ۶۴ و ۳۲ بیتی به طور متداولی در کامپیوتر‌های شخصی استفاده می‌شوند ولی امروزه استفاده از آن‌ها در دنیای گوشی‌های هوشمند رواج پیدا کرده است. اما تفاوت پردازنده‌های ۶۴ بیتی در چیست؟

مهم‌ترین تغییر درسری جدید پردازنده‌ها بالا رفتن توان پردازشی دستگاه است. یک پردازنده ۶۴ بیتی می‌تواند تا ۲ به توان ۶۴ مقدار داده را محاسبه و به حافظه رم آدرس‌دهی کند. بنابراین در این پردازنده‌ها مدیریت حافظه بهینه‌تر، بازده دستگاه در پردازش دستورات بالاتر و پردازش داده‌ها در حجم زیاد‌تری از امور کاراتر خواهد شد. بنابراین دلیلی برای مقاومت در برابر پردازنده‌های ۶۴ بیتی وجود ندارد.

 

هسته‌های پردازشی

هسته‌های پردازشی جزیی از معماری پردازنده‌های مرکزی شناخته می‌شوند. هر هسته مجموعه‌ای از دستورات را به طور مجزا محاسبه می‌کند. تعداد بیشتر هسته‌ها به معنای بالاتر رفتن سرعت محاسبات توسط پردازنده است. در طرف مقابل بالا رفتن تعداد هسته‌ها جهت افزایش سرعت پردازشی به قیمت مصرف بالاتر انرژی تلقی می‌شود. بنابراین چالش روبه‌روی شرکت‌های تولید کننده پردازنده‌ها نحوه مدیریت انرژی و چینش هسته‌ها در کنار هم هستند.

امروزه در اکثر گوشی‌ها از پردازنده‌های چهار یا هشت هسته‌ای استفاده می‌شود. در پردازنده‌های چهار هسته‌ای هر چهار هسته می‌توانند به طور هم‌زمان به پردازش امور بپردازند. این اتفاق در پردازنده‌های هشت هسته‌ای بدین صورت است که چهار هسته‌ای که مصرف انرژی پایینی دارند در مواقع معمول در حال کار هستند و چهار هسته دیگر در مواقعی که فشار محاسبات افزایش می‌یابد وارد چرخه فعالیت می‌شوند.

 

واحد پردازش گرافیکی

GPU نیز از بخش‌های مهم در SoC به شمار می‌رود و مسئول پردازش کارهای گرافیکی در دستگاه‌های دیجیتال است. به دلیل محدودیت فضا و جهت کاهش مصرف انرژی واحد پردازش گرافیکی در نزدیکی CPU قرار دارد. به کمک این واحد شما می‌توانید انواع بازی‌ها، تصاویر سه بعدی و فعالیت‌های گرافیکی را در گوشی‌های خود اجرا کنید. عملکرد واحد گرافیکی به عوامل مختلفی از جمله معماری، چینش واحد بر روی SoC و سیستم‌عامل مربوط است.

در پردازش تصاویر سه‌بعدی مهم‌ترین و اولین قسمت درگیر، واحد پردازش گرافیکی است. اگرچه در برخی اوقات هسته‌های پردازشی به کمک واحد گرافیک می‌آیند ولی به طور معمول این هسته‌ها برای انجام امور گرافیکی طراحی نشده‌اند و GPU در پردازش کارها اولویت بیشتری دارد. پردازش تصاویر دوبعدی نظیر بزرگ‌نمایی عکس و حرکات بین صفحات در رابط کاربری نیز از وظایف GPU است و سیستم‌عامل این امور را به جای واحد پردازش مرکزی به واحد پردازش گرافیک می‌سپارد.

سیستم‌عامل ویندوزفون از جلوه‌های گرافیکی زیادی در رابط کاربری خود بهره می‌گیرد. بنابراین استفاده از پردازنده‌های رده پایین در گوشی‌های موبایل تجربه مناسبی در اختیار کاربران قرار نمی‌دهد و واحد پردازش گرافیک مسئولیت تمامی پردازش‌های مربوط به امور گرافیکی را به عهده می‌گیرد. استفاده از قدرت GPU منجر به حرکت روان و نرم بین صفحات در این سیستم‌عامل می‌شود.

در اندروید داستان به طور کل متفاوت است. در این سیستم‌عامل به دلیل وجود گوشی‌های رده‌‌پایین و نبود سخت‌افزار مناسب، پردازش تصاویر دو بعدی برعهده CPU قرار دارد و سرعت پایین و لگ در اندروید به دلیل همین موضوع است. خوشبختانه گوگل از نسخه چهار به بعد سیستم‌عامل خود این مشکل را حل کرد. به دلیل قدرتمندتر شدن سخت‌افزار‌های گوشی‌های موبایل اندروید اجازه دسترسی به GPU برای پردازش پوسته رابط کاربری داده می‌شود. بنابراین شاهد کم شدن لگ در محیط کاربری اندروید هستیم.

سومین بازیگر اصلی سیستم‌عامل‌های گوشی‌های هوشمند یعنی iOS نیز مانند ویندوزفون اجازه استفاده از GPU برای تمامی کارهای گرافیکی داده می‌شود. این عامل باعث شده که در استفاده از سخت‌افزارهای iOS نرمی و روانی در مرور صفحات به چشم ‌آید.

 

معماری‌‌های ساخت GPU

هنگام مقایسه دستگاه‌های مختلف روبه‌روی پردازش گرافیکی نام‌های مختلفی را مشاهده کرده‌اید. همانند CPU که در اکثر گوشی‌های هوشمند موجود در بازار از معماری آرم بهره می‌برند، واحدهای پردازش گرافیکی نیز از معماری‌های مختلفی در طراحی خود استفاده می‌کنند.

GeForce: این معماری توسط شرکت Nvidia توسعه یافته و بر روی SoCهای خانواده Tegra استفاده می‌شود.

Adreno: معماری اختصاصی شرکت کوالکام برای پردازنده‌های گرافیکی خود است که در SoCهای ساخت این شرکت کاربرد دارند.

ARM Mali: همانطور که از اسم آن برمی‌آید پردازنده‌های Mali از معماری شرکت آرم استفاده می‌کنند و به طور گسترده‌ای در Socهای Exynos و NovaThor استفاده می‌شوند.

PowerVR: این معماری یکی از محبوب‌ترین‌ها در بین سازندگان پردازشگرهای گرافیکی محسوب می‌شود و اپل نیز در SoCهای دستگاه‌های هوشمند خود از این معماری بهره می‌گیرد.

 

کنترل‌کننده شبکه

در SoCها مودم‌هایی قرار دارند که توانایی ارتباطات بی‌سیم را به دستگاه می‌بخشند. به طور مثال برای استفاده از دیتای شبکه همراه مودم‌هایی با قابلیت LTE بر روی SoC قرار می‌گیرند. برای ارتباطات دیگری نظیر بلوتوث، وای-فای،‌GPS و GLONASS نیز بخش‌هایی مجزا در برد اصلی قرار دارند.

 

حافظه رم

حافظه رم در کنار واحد پردازش داده و واحد پردازش گرافیکی سومین جز مهم در یک SoC به شمار می‌رود. حافظه دسترسی تصادفی گونه‌ای از حافظه است که اجازه نوشتن و خواندن داده‌ها را در مدت زمانی کم می‌دهد. فایل‌هایی نظیر اطلاعات برنامه‌ها، سیستم‌عامل، گرافیک بازی‌ها یا به طور کلی هر موردی که دسترسی به آن باید در کوتاه‌ترین زمان اتفاق بیافتد در حافظه رم ذخیره‌سازی می‌شوند.

اولین و مهم‌ترین عددی که در بررسی یک محصول دیجیتال در مقابل حافظه رم به چشم می‌خورد میزان حافظه آن است. مقدار حافظه بیشتر موجب افزایش سرعت کار در محیط سیستم‌عامل می‌شود چرا که برنامه‌ها به فایل‌های موجود سریع‌تر دسترسی پیدا می‌کنند. هر چند رابطه‌ای میان حافظه رم و مصرف باتری وجود دارد ولی می‌توان از آن صرف نظر کرد و ادعا کرد در این حالت میزان حافظه بر میزان مصرف باتری تاثیری ندارد.

سیستم‌عامل‌ موبایل‌های هوشمند به سمتی حرکت کرده‌اند که استفاده از حافظه بیش از اندازه را توجیه نمی‌کنند. خود سیستم‌عامل و برنامه‌های موجود در فروشگاه‌های نرم‌افزاری مقدار کمی از حافظه رم را اشغال می‌کنند. در هنگام مولتی‌تسکینگ سیستم‌عامل برنامه‌هایی را که در یک مدت زمان مشخص استفاده نشده باشند را تشخیص و جای آن‌ها را در حافظه رم خالی می‌کند. به همین دلیل ویندوزفون در حافظه‌ رم پایین ۵۱۲ مگابایت عملکردی روان از خود نشان می‌دهد.

با این حال نمی‌توان نتیجه گرفت که میزان بالای حافظه رم غیرکاربردی است. بیشتر بازیهای سنگین و گرافیکی مقدار زیادی از حافظه را اشغال می‌کنند. در حالیکه اجرای این بازی‌ها در حافظه‌های  ۵۱۲ مگابایت به کندی و لگ فراوان اجرا می‌شوند. بنابراین برای اجرای جدیدترین و بهترین بازی‌ها داشتن میزان قابل قبولی از حافظه رم یک مزیت برای گوشی‌های هوشمند به شمار می‌رود.

 

حافظه ذخیره‌سازی

مانند حافظه رم، حافظه داخلی نیز از مهم‌ترین اجزای هر گوشی‌ هوشمند محسوب می‌شود. بدون فضایی برای ذخیره‌سازی اطلاعات، سیستم‌عامل و برنامه‌های دستگاه به هیچ دردی نمی‌خورد. اگرچه بعضی از تلفن‌های پایین‌رده از ظرفیت‌های پایینی برای ذخیره‌سازی برخوردار هستند با این حال فضای کافی برای اجرای سیستم‌عامل پیش‌بینی شده است.

بسته به نوع سیستم‌عامل و خود دستگاه، انواع مختلفی از حافظه‌های ذخیره‌سازی به کار برده می‌شود. این حافظه به بخش‌های مختلفی تقسیم می‌شود که شامل فضای ذخیره‌سازی برای برنامه‌ها، فایل‌های کش و سیستمی می‌شود. به طور معمول به قسمتی از حافظه که فایل‌های سیستمی را میزبانی می‌کند حافظه ROM گفته می‌شود.

در بعضی از گوشی‌های موجود در بازار علاوه بر حافظه داخلی به کاربر اجازه اضافه کردن حافظه جانبی نیز داده می‌شود. به طور معمول عملکرد، کارایی و سرعت بیشتر خواندن و نوشتن اطلاعات حافظه‌های داخلی به دلیل تماس مستقیم با SoC به مراتب از حافظه‌های خارجی بیشتر است.

در بین سیستم‌عامل‌های رایج در دنیای گوشی‌های هوشمند فقط اندروید به کاربر اجازه دسترسی آزاد به اطلاعات موجود در کارت حافظه جانبی را می‌دهد. سیستم‌عامل iOS و گوشی آیفون به طور کل این قابلیت را پشتیبانی نمی‌کنند و ویندوزفون با محدودیت‌های امنیتی و کاری که بر روی کارت‌های حافظه وضع می‌کند می‌توان از حافظه جانبی استفاده‌ای محدود داشت.

 

نمایشگر

صفحه نمایش از مهم‌ترین ویژگی‌های گوشی همراه است. وضوح تصویر و رزولوشن بالا، باعث هرچه با کیفیت‌تر شدن تصاویر در این دستگاه می‌شود. نمایشگر گوشی‌های هوشمند به دو دسته‌ی کلی LCD و OLED تقسیم می‌شوند.

نمایشگرهای LCD نخستین صفحه نمایش‌هایی هستند که در گوشی‌های هوشمند مورد استفاده قرار گرفتند. با پیشرفت تکنولوژی و تکامل روز به روز گوشی‌ها، نمایشگرها نیز باید با کیفیت‌تر می‌شدند. اینگونه نمایشگر‌های LCD و OLED به مرور زمان پیشرفت کردند و هنوز نیز در حال بهبود هستند. در ادامه به شرح آن‌ها می‌پردازیم.

LCD

نمایشگرهای LCD دارای یک منبع نور در زیرصفحه نمایش هستند که این منبع نور همیشه روشن است. حتی برای نمایش رنگ مشکی نیز از این منبع نور استفاده می‌شود. به همین دلیل است که رنگ مشکی در این نمایشگرها از تاریکی و غلظت کمتری بهره می‌برد. نمایشگرهای LCD در دونوع TFT و IPS بسیار پرکاربرد هستند:

TFT: یکی از پرکاربردترین نمایشگرها در گوشی‌های رده‌ پایین و ارزان قیمت، TFTها هستند. این نمایشگرها از طراحی ساخت RGB استفاده می‌کنند که در آن هر پیکسل از سه ساب پیکسل با رنگ‌های قرمز، سبز و آبی تشکیل شده است. این نمایشگر‌ها تنها با زاویه دید مستقیم، کیفیت تصویر مناسبی دارند که البته تصویر در آنها کمی کدر است. همچنین گوشی‌های با این نمایشگر از میزان باتری بیشتری استفاده می‌کنند.

IPS: بهترین نوع LCDها، نمایشگرهای IPS هستند که در بیشتر گوشی‌های نسل جدید و پرچم‌دار مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نمایشگر‌ها مشکلات TFTها مانند زاویه دید نامناسب و کیفیت رنگ پایین را ندارد. اما همچنان در تولید رنگ مشکی کیفیت پایین‌تری نسبت به AMOLEDها دارند. همچنین نمایشگر‌های IPS نسبت به TFTها مصرف انرژی پایین‌تری دارند.

شرکت اپل برای گوشی‌های هوشمند خود از این نوع نمایشگر استفاده می‌کند و آن را با نام رتینا معرفی کرده است. تراکم پیکسل در این نمایشگر به قدری بالا است که حتی از از فاصله نزدیک نیز پیکسل‌ها قابل مشاهده نیستند. به عنوان مثال تراکم پیکسل در آیفون ۶ پلاس برابر ۴۰۱ است. تنها ایراد این نوع نمایشگر قیمیت بالای آن است که البته با در نظر گرفتن کیفیت ساخت بالای آنها می‌توان از تنها ایراد آنها چشم پوشی کرد.

معایب LCDها

۱- رنگ‌ها در آن تازگی کمتری دارند

۲- همیشه منبع نور پس زمینه روشن است، حتی برای نمایش رنگ مشکی به همین دلیل رنگ مشکی عمیقی ندارد

۳- مصرف انرژی زیاد

۴- رزولوشن پایین

۵- کیفیت لمسی پایین‌تر

۶- پهن‌تر و سنگین‌تر از نسل بعدی هستند

مزایای LCDها

۱- عمر این نمایشگرها بیشتر است

۲- قیمت ارزان‌تر نسبت به نسل بعدی نمایشگرها

۳- با گذشت زمان کیفیت تصویر کاهش محسوسی ندارد

OLED

نسل دیگری از نمایشگرها که بسیار پرطرفدار هستند صفحه نمایش‌هایی از خانواده‌ی OLED هستند. تکنولوژی ساخت این نمایشگرها متفاوت از LCDها است. بدین ترتیب که تعداد زیادی LED در زیر صفحه نمایش تعبیه شده است که بنا به نیاز برای رنگ‌های مختلف این LEDها روشن و خاموش می‌شوند. در حقیقت نیازی نیست که همیشه تمام این LEDها روشن باشند. بنابراین برای نمایش نور مشکی هیچ چراغ LED روشن نیست و بدین شکل رنگ مشکی در این نمایشگرها بسیار عمیق و تاریک است. نمایشگرهای OLED از کیفیت رنگ بسیار بالایی برخوردارند و رنگ‌ها در این نمایشگر بسیار شاد و اغراق آمیز هستند! OLEDها مشکلات زاویه دید و شفافیت تصویر در برخی نمایشگرهای LCD را ندارند.

AMOLED :AMOLED در حقیقت همان OLEDها هستند. تصویر در این نمایشگرها از خطوط زیاد کنارهم تشکیل شده، فاصله بین این خطوط به‌ قدری کم است که فقط با چشم مسلح قابل مشاهده است. در حقیقت تنها تفاوت این دو نمایشگر در این است که AMOLEDها رزولوشن تصویر بالاتر و مصرف انرژی کمتری دارند. زمان پاسخ‌گویی و Refresh Rate در این نمایشگرها بسیار بهتر شده و در واقع ایرادات نمایشگر‌های OLED را ندارد.

Super AMOLED: یکی از ایرادات وارده به نمایشگرهای AMOLED این بود که زیر نور زیاد تصاویر در آن قابل مشاهده نبودند و به همین دلیل رنگ سبز از این بین حذف شده و به صورت اشتراکی با دو رنگ قرمز و آبی بدست می‌آید. در حقیقت تراکم پیکسل‌ها در این نمایشگر بیشتر شده است. با روی کار آمدن Super AMOLEDها این مشکل رفع شد. این نمایشگرها باریک تر از نسل قبلی هستند، طول عمر بیشتری دارند، عملکرد صفحه لمسی آن‌ها بهبود یافته و همچنین مصرف انرژی آنها تا ۲۰ درصد کاهش یافته است. تکنولوژی ساخت Super AMOLEDها از ماتریس Pen Til پیروی می‌کند. برخلاف TFTها در این نمایشگر هر پیکسل دارای دو ساب پیکسل است.

Super AMOLED Plus: بیشتر گوشی‌ها از صفحه نمایش‌های Super AMOLED Plus برای نمایشگر‌های خود استفاده می‌کنند. کیفیت تصاویر در زیر نور زیاد در نمایشگرهای Super AMOLED Plus بسیار بهتر است. یکی دیگر از تفاوت‌های این دو نمایشگر این است که در AMOLED لایه‌های OLED و لایه‌ی صفحه لمسی از هم جدا هستند در صورتی که در Super AMOLED Plus این لایه‌ها تلفیق شده‌اند. نمایشگرهای Super AMOLED Plus را می‌توان نسخه‌ی ارتقا یافته‌ی Super AMOLED نیز دانست. در حقیقت در این نمایشگرها از ۵۰ درصد ساب پیکسل بیشتر در قالب ماتریس RGB استفاده شده است. این تفاوت‌های اعمال شده سبب باریکتر و روشن‌تر شدن نمایشگرهای Super AMOLED Plus شده است. همچنین با این تغییرات بازدهی نمایشگر تا ۱۸ درصد افزایش یافته است.

مزایای OLEDها

۱- رفرش ریت سریع

۲- مصرف انرژی کمتر

۳- نمایش رنگ مشکی به صورت عمیق و تاریک‌تر

۴- زمان پاسخ‌دهی سریع‌تر

۵- کیفیت تصویر بالا

۶- بسیار باریک

۷- برای نمایش رنگ مشکی نیازی به روشن بودن هیچ LED نیست

 

معایب OLEDها

۱- قیمت بالا

۲- پس از مدتی کیفیت رنگ‌ها و درنتیجه تصویر از بین می‌رود

۳- رنگ‌ها کاملا طبیعی نیستند و در آن‌ها اغراق و اشباع وجود دارد

۴- این نمایشگرها عمر کوتاه‌تری دارند

 

باتری

یکی از مواردی که به هنگام رونمایی از یک گوشی جدید مورد پرسش قرار می‌گیرد، میزان دوام باتری آن است. در واقع باتری گوشی می‌تواند به بزرگترین مشکلی که ممکن است در گوشی خود با آن مواجه شوید، تبدیل شود. به همین دلیل، شرکت‌های سازنده‌ی گوشی در زمینه باتری نیز رقابت شدیدی با یکدیگر دارند و هرکدام مدعی با دوام‌تر بودن باتری گوشی‌های خود هستند. انواع باتری‌ها به شرح زیر است:

لیتیوم یونی (Lithium Ion)

با سر کار آمدن باتری‌های لیتیوم یونی و استفاده از آن‌ها در گوشی‌های هوشمند، بسیاری از مشکلات مربوط به باتری از بین رفت. باتری‌های نیکل هیدرید و نیکل کادمیومی پاسخگوی نیاز گوشی‌های جدید نبودند و روی کار آمدن لیتیومی یونی‌های سبک و قابل تولید در اندازه‌های متفاوت، امکان تولید گوشی‌های سبک‌تر و باریک‌تر را فراهم کرد. ولتاژ تولید شده توسط گوشی‌هایی که از باتری لیتیوم یونی بهره می‌برند، معمولا ۳.۷ ولت است که این مقدار ولتاژ رقم قابل توجهی است.

یکی دیگر از مشکلاتی که در این نوع باتری‌ها مرتفع شده است، مشکل Memory Effect یا تاثیر بر حافظه است. در نسل قبلی باتری‌ها با هربار تخلیه کامل شارژ باتری میزان بسیار کمی از عمر حافظه باتری کاهش می‌یافت. یا اینکه نباید بعد از شارژ کامل باتری، گوشی همچنان به برق متصل می‌بود. باتری‌های لیتیوم یونی را می‌توانید به هر میزان که تمایل دارید شارژ کنید و هیچ کدام از مشکلات باتری‌های قدیمی را در این نوع مشاهده نخواهید کرد.

روند شارژ شدن این باتری بدین صورت است که تا حدود ۸۰ درصد اولیه با سرعت شارژ می‌شود و ۲۰ درصد باقی‌مانده حدود یک ساعت زمان می‌برد تا شارژ شود. تنها ایرادی که به این باتری‌ها وارد است قیمت بالای آن‌هاست که در مقابل خدمات خوب بسیار زیادی که ارائه می‌دهند می‌توان از این قیمت بالای آن‌ها چشم‌پوشی کرد.

لیتیوم پولیمر(Lithium Polymer)

جدیدترین و بادوام‌ترین باتری‌هایی که تاکنون ساخته شده باتری‌های لیتیوم پلیمری هستند. قدرت بالا و وزن بسیار سبک از مهمترین ویژگی‌های این باتری‌ها هستند. گفته شده که این باتری‌ها تا حدود ۵۰ درصد عمر طولانی‌تری نسبت به سایر باتری‌های شارژشدنی دارند. دمای پایین بر کارایی این باتری تاثیری ندارد و اگر از باتری این گوشی‌ها استفاده نشود، باتری تا ماه‌ها شارژ را نگه می‌دارد. روکش پلاستیکی این باتری باعث افزایش بسیار زیاد امنیت آن شده به طوری که حتی با سوراخ شدن باتری نیز احتمال آتش گرفتن و انفجار باتری بسیار پایین است.

تنها ایراد این نوع باتری‌ها نیز قیمت بالای آن‌ها است. این موضوع باعث شده که تنها شرکت اپل بتواند از آن در گوشی‌های خود استفاده کند. برخی شرکت‌های دیگر نیز در بعضی از پرچمداران خود از این نوع باتری استفاده کردند که البته هزینه‌ی بالای تمام شده‌ی گوشی برای این شرکت‌ها باعث شد تا از به کار بردن آن‌ها خودداری کنند.

انواع سنسور

یکی از ویژگی‌های بسیار مهمی که هنگام خرید گوشی هوشمند باید به آن توجه کنیم، انواع سنسورهای گوشی است. وجود برخی از این سنسورها بسیار کاربردی و ضروری است. در ادامه، انواع این سنسورها و کاربردهای آنها را توضیح می‌دهیم:

سنسور شتاب‌سنج (Accelerometer)

می‌توان گفت پرکاربرد‌ترین سنسور در گوشی‌های هوشمند، سنسور شتاب‌سنج است. این حسگر شتاب خطی موبایل را هنگام جابه‌جایی در فضای سه بعدی اندازه‌گیری می‌کند. تصور کنید که در حال مرور کردن صفحات وب هستید و می‌خواهید صفحه را بزرگتر ببینید، بنابراین گوشی خود را در حالت افقی یا landscape قرار می‌دهید. این سنسور در بازی‌هایی که به حرکت حساس هستند نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد و در حقیقت بدون این سنسور امکان انجام بازی‌های حرکتی وجود ندارد.

سنسور ژیروسکوپ (Gyroscope)

سنسور ژیروسکوپ مانند شتاب‌سنج عمل می‌کند و در تشخیص حالت قرار گرفتن دستگاه موثر است. می‌توانید تصاویر را در حالات افقی و عمودی مشاهده کنید. برای تماشای ویدیوها در حالت افقی نیز از سنسور ژیروسکوپ استفاده می‌شود. همچنین این سنسور در دوربین گوشی‌های اندروید به منظور چرخاندن دوربین و نیز تشخیص میزان چرخانده شدن دوربین تاثیر دارد.

سنسور مغناطیس‌سنج (Magnetometer)

سنسور مغناطیس‌سنج در بیشتر گوشی‌های هوشمند وجود دارد. کاربرد این سنسور زمانی مشخص می‌شود که می‌خواهید از قطب‌نما یا قبله‌نمای گوشی‌ خود استفاده کنید. همچنین سایر نرم‌افزارهایی که نیاز به تشخیص جهت‌های جغرافیایی دارند مانند GPS و نقشه‌های آنلاین، از این سنسور استفاده می‌کنند.

سنسور تشخیص فواصل نزدیک یا مجاورت (Proximity Sensor)

سنسور مجاورت در اطراف اسپیکر به صورت یک سنسور LED اینفرارد و یک ردیاب نوری IR است. حتما متوجه شده‌اید که وقتی با گوشی خود در حال صحبت هستید نمایشگر آن خاموش می‌شود و به محض اینکه گوشی را از گوش خود فاصله می‌دهید نمایشگر روشن خواهد شد. در حقیقت عملکرد سنسور مجاورت بدین شکل است که سنسور اینفرارد نوری را می‌تاباند، در صورت برخورد این نورِ نامرئی با شئ، بازتاب نور فرستاده شده توسط سنسور نور IR تشخیص داده می‌شود و نمایشگر گوشی خاموش خواهد شد.

سنسور روشنایی

حتما گزینه تنظیم خودکار روشنایی در قسمت تنظیمات نمایشگر گوشی را دیده‌ اید. با فعال کردن این گزینه گوشی این قابلیت را دارد که متناسب با نور محیط میزان روشنایی نمایشگر را تنظیم کند. این وظیفه بر عهده‌ی سنسور روشنایی است. برای مثال وقتی در محیطی هستید که نور زیاد است‌، نور نمایشگر گوشی شما نیز افزایش می‌یابد و همچنین در محیط کم نور از نور نمایشگر کاسته می‌شود. در برخی گوشی‌های پرچم‌دار و رده بالای سامسونگ این سنسور نورهای قرمز، سبز، آبی و سفید موجود در محیط را دریافت می‌کند و بر این اساس رنگ‌های نمایشگر را تنظیم می‌کند. این عمل به هرچه بهتر و باکیفیت‌تر بودن نور نمایشگر کمک می‌کند.

سنسور فشار‌سنج (‌Barometer)

این سنسور در برخی گوشی‌های گران‌قیمت و رده بالا موجود است. به کمک این سنسور فشار اتمسفر محیط سنجیده می‌شود و ارتفاع نسبت به سطح دریا تعیین می‌شود. بدین ترتیب موقعیت جغرافیایی شما به شکل دقیق‌تری در برنامه GPS مشخص می‌شود.

سنسور گرماسنج (Thermometer)

این سنسور تقریبا در همه‌ی گوشی‌های هوشمند وجود دارد. سنسور گرماسنج همانطور که از نامش پیداست، دمای کلی گوشی را اندازه‌گیری می‌کند و اگر این دما از حد معینی بیشتر باشد به صورت خودکار سیستم را خاموش می‌کند. چرا که داغ شدن بیش از اندازه موجب آسیب رسیدن به گوشی می‌شود. البته در برخی گوشی‌ها مانند گلکسی s4 علاوه‌ بر این سنسور، سنسور رطوبت‌سنج نیز به‌ کار برده شده که در برنامه‌ی S Health مورد استفاده قرار می‌‌گیرد.

سنسور  گام‌شمار (Pedometer)

این روزها بازار ورزش و نرم‌افزارهای تناسب اندام داغ است و سنسور گام‌شمار به عملکرد هر‌چه بهتر این نرم‌افزارها کمک می‌کند. توسط این سنسور تعداد گام‌های شما شمرده می‌شود. البته سنسور شتاب‌سنج نیز می‌تواند این کار را انجام دهد اما کارایی و دقت سنسور گام‌شمار مسلما بهتر است.

سنسور تشخیص ضربان قلب (Heart Rate)

این سنسور با شمردن ضربات خون موجود در نوک انگشت، ضربان قلب را به صورت دقیق اعلام می‌کند. از این سنسور در گوشی‌های نسل جدید سامسونگ مانند گلکسی s6 و گلکسی نوت ۵ به شکل بسیار مناسب و دقیقی استفاده شده است.

سنسور تشخیص اثر انگشت

سنسور اثر انگشت در آیفون ۵s بسیار مورد توجه قرار گرفت و بعد از آن توسط سایر برند‌ها مانند سامسونگ نیز استفاده شد. این سنسور علاوه بر اینکه می‌تواند باز کردن قفل گوشی را بسیار راحت تر کند، در برخی نرم‌افزارها نیز کاربرد‌های خاص و ویژه‌ای دارد.

جمع بندی

سخت‌افزار گوشی‌های هوشمند در چند سال اخیر پیشرفت‌های زیادی داشته‌‌ اند و اکنون برای اجرای سریع و روان هم سیستم عامل و هم نرم‌افزارها به بلوغ نزدیک شده‌اند. در بین گوشی‌های هوشمند پرچم‌دار اخیر آنقدر تعداد هسته‌ها و مقدار زیاد فضای رم افزایش داشته که می‌توان قدرت پردازشی این دستگاه‌ها را با کامپیوتر‌های شخصی مقایسه کرد.

در این مقاله با سیستم روی چیپ‌های جدید، پردازش‌گر‌های گرافیکی قوی، سنسور‌ها و انواع نمایشگر و باتری‌ها آشنا شدیم اما هر کدام از بخش‌ها و اجزا‌های نام برده شده در پس اسم و نام خود دنیای بزرگی دارند که هر روزه پیشرفت‌های زیادی نیز در آن‌ها در حال رخ دادن است. سیستم روی چیپ‌ها اکنون اندازه بسیار کوچک‌تر و قدرت بسیار بیشتری پیدا کرده‌اند، نمایشگر‌ها وضوح چشمگیری دارند، باتری‌ها بسیار مقاوم و حتی قابل انعطاف شده‌اند و سنسور‌ها نیز بیشتر از همیشه از هوش و توانایی‌های خود استفاده می‌کنند. امیدواریم جریان پیشرفت تمان بخش‌های سخت افزاری گوشی‌های هوشمند همچنان ادامه داشته باشد تا در آینده مشکلاتی که هم‌اکنون وجود دارد نیز به طور کامل از بین برود.

منبع: فروشگاه اینترنتی بورسیکا

 

در بورسیکا بخوانید: ۶ تکنولوژی که نحوه استفاده از گوشی‌های هوشمند را متحول خواهد کرد

در بورسیکا بخوانید:۲۰ قابلیت اندروید ۸.۰ که از نظر شما پنهان مانده است