Sự Phát Triển Của Phần Cứng Smartphone Trong Tương Lai Gần

Phần cứng smartphone sẽ thay đổi ra sao trong tương lai gần? Trịnh Minh Hải 22/07/14

Thị trường thiết bị thông minh hiện nay vô cùng sôi động với sự nhập cuộc của hàng loạt mẫu smartwatch với thiết kế ấn tượng, các ứng dụng đình đám làm mưa làm gió trên các bảng xếp hạng và phiên bản Android L mới nhất vừa được ra mắt cùng nhiều cải tiến.

Lĩnh vực phần cứng smartphone cũng không kém cạnh khi đang có những bước tiến mạnh mẽ dù chỉ trong một khoảng thời gian ngắn.

Các nhà sản xuất phần cứng điện thoại ở thời điểm đầu năm 2014 vẫn chưa thực sự tạo ra một thiết bị nào đột phá, quanh đi quẩn lại vẫn chỉ những tính năng quen thuộc như chống nước, vỏ kim loại, nhận diện vân tay…chủ yếu là sự phô diễn khả năng quảng cáo tiếp thị của mình. Nhưng vào giai đoạn cuối 2014 – đầu 2015, giới công nghệ sẽ được thấy một cuộc chạy đua phần cứng mới trong đó các “flagship” của những đại gia làng smartphone sẽ được trang bị nhiều tính năng cực đỉnh chưa từng xuất hiện trước đây.

Vi xử lý Snapdragon 808 và 810 (ARMv8), quay phim chất lượng 4K và tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh hơn

Rất nhiều người dùng phàn nàn rằng các thiết bị điện thoại hàng top mà họ sở hữu hiện nay không có khác biệt nhiều về sức mạnh vi xử lý so với thế hệ trước đó. Nói đến sức mạnh xử lý của chip trên smartphone, đa phần người dùng thông thường sẽ khó mà cảm nhận chính xác sự khác việt giữa vi xử lý Snapdragon 800 hay 801 hoặc thậm chí cả Snapdragon 805, nhất là khi chúng chỉ thay đổi đôi chút khả năng xử lý đồ họa và xung nhịp hoạt động.

Tuy nhiên điều này sẽ thay đổi khi xuất hiện những tiến bộ lớn trong sản xuất bộ vi xử lý cho điện thoại Android. Thế hệ CPU mới nhất sẽ sử dụng cấu trúc ARMv8 và các lõi Cotex-A50. Các SoC của Qualcomm sẽ tích hợp đầy đủ công nghệ này trước tiên với việc phát hành các thế hệ vi xử lý Qualcomm Snapdragon 808 và 810 vào cuối năm nay. Người dùng có thể hy vọng các model flagship của các hãng ra mắt cuối năm nay sẽ sử dụng chip này.

Theo Quallcom, Snapdragon 808 có 6 lõi cụ thể bao gồm 2 lõi cotex A57 cho hiệu năng mạnh mẽ và 4 lõi Cortex A53 tiết kiệm năng lượng. Mẫu chip này cũng sẽ đi kèm GPU Adreno 418 (yếu hơn một chút so với GPU Adreno 420 được tích hợp trong Snapdragon 805).

Trong khi đó, Snapdragon 810 cũng sử dụng mô hình big.LITTLE nhưng sẽ bao gồm 8 lõi với 4 lõi Cortex-A57 và 4 lõi Cortex-A53. 810 cũng sẽ có GPU Adreno 430 mạnh hơn, cho hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng. Để nâng sức mạnh cho vi xử lý của mình, Qualcomm chuyển sang quy trình sản xuất 20nm. Đây là một tiến bộ đáng kể khi các vi xử lý Snapdragon của Qualcomm trong vài năm vừa qua đều áp dụng quy trình 28nm.

Qualcomm không chỉ nổi tiếng với việc cung cấp bộ vi xử lý hiệu suất cao, hãng này còn mang đến các giải pháp tích hợp sẵn bộ phát và xử lý tín hiệu kỹ thuật số. Với Snapdragon 808 và 810, Quallcomm sẽ áp dụng chuẩn kết nối CAT 6 LTE-Ai, ở chuẩn kết nối này về mặt lý thuyết sẽ đạt được tốc độ truyền dữ liệu lên đến 300 Mbps, thông qua việc sử dụng băng thông 3x20MHz. Công nghệ này từng xuất hiện trong vi xử lý Snapdragon 805 trên Samsung Galaxy S5 LTE-A.

Các thiết bị di động ở Hàn Quốc đang sử dụng công nghệ truyền tải dữ liệu siêu tốc nói trên.

Không chỉ dừng ở đó, Qualcomm cũng đang có kế hoạch cung cấp mạng Gigabit tốc độ cao không dây trên một khoảng cách ngắn trên Snapdragon 810 thông qua công nghệ truyền dẫn không dây WiGig 60GHz.

So với các thế hệ vi xử lý Snapdragon 801 hiện tại, 808 và 810 sẽ hỗ trợ các nội dung có độ phân giải cao hơn. Các video có độ phân giải cao ở định dạng H.264 (AVC) và H.265 (HEVC) sẽ được hỗ trợ, đặc biệt với video 4K ở định dạng H.264. Các SoC này cũng có thể xuất video 4K lên màn hình UHD một cách dễ dàng.

Với bộ xử lý hình ảnh kép 14-bit qua tín hiệu ISP cho điện thoại thông minh, các vi xử lý Snapdragon thế hệ mới sẽ hỗ trợ camera smartphone có độ phân giải lên đến 55MP. Đây là một cải tiến lớn so với giới hạn 21MP trên Snapdragon 801.

Ngoài ra, cùng với việc phần cứng di động gần đây hỗ trợ mạnh mẽ các hình ảnh, clip có độ phân giải 4k sẽ mở đường cho các nhà cung cấp nội dung cho ra đời nhiều hơn nữa những nội dung giải trí có độ phân giải siêu cao trên các thiết bị cầm tay.

Tuổi thọ pin sẽ tốt hơn

Tuổi thọ pin luôn là vấn đề rất được quan tâm trên những dòng smartphone hiện tại, khi mà các mẫu điện thoại ngày nay thường phải được sạc mỗi ngày một lần. Thêm nữa, smartphone hiện đại đang có xu hướng mỏng dần và màn hình ngày một lớn hơn phần nào đó tạo ra sự khó khăn cho các hãng sản xuất khi mà họ phải nén nhiều dung lượng pin và một viên pin được thiết kế sao cho phù hợp với smartphone mỏng.

Các nghiên cứu từ việc áp dụng một loại chất liệu mới trong việc chế tạo pin điện thoại không có nhiều đột phá. Nhưng quá trình này vẫn có những kết quả hứa hẹn với những nghiên cứu tại Đại học Northwestern, các nhà phát triển vừa tìm ra một loại điện cực silicon trên pin Li-ion cho phép tăng gấp 10 lần dung lượng pin hiện tại. Thiế kế mà họ sử dụng là “kẹp các cụm silicon vào giữa các tấm graphene” để giảm thiểu thời gian sạc pin trên thiết bị.

Vật liệu có tính dẫn điện cao, như graphene, cũng đang được dùng để chế tạo các siêu tụ điện (super Capacitor) trong pin điện thoại. Các siêu tụ điện này giúp nạp điện nhanh hơn, nhiệt độ khi sạc thấp hơn, kéo dài tuổi thọ pin và có khả năng tăng từ 2 - 4 lần dung lượng so với pin Li-ion tốt nhất thị trường hiện tại.

Tuổi thọ pin Li-ion thông thường  vào khoảng  400-1200 chu kỳ xả-nạp, trong khi đó viên pin sử dụng kết cấu siêu tụ điện có thể đạt 500.000 chu kỳ xả-nạp. Điều này sẽ giúp các viên pin có tuổi thọ vượt trội hơn so với hiện tại.

Đáng tiếc là ở thời điểm này, người dùng vẫn chưa thể tiếp cận với công nghệ pin dung lượng lớn, siêu bền nói trên và dự kiến trong vòng 10 năm tới, các dòng pin Li-ion dùng công nghệ siêu tụ điện cũng chỉ đạt 10% thị phần.

Một công nghệ nữa cũng khá hấp dẫn giúp tăng thời lượng pin cho smartphone đó là dùng màn hình pin năng lượng mặt trời. Những điện thoại dùng màn hình dạng này hứa hẹn kéo dài tuổi thọ pin thêm 20%, tuy nhiên yếu tố giá thành sản xuất và kỹ thuật sẽ khiến công nghệ này chưa thể xuất hiện trên smartphone trong thời gian gần.

Các cải tiến trên màn hình điện thoại

Công nghệ pin phát triển chậm chạp hơn rất nhiều so với phần còn lại của một chiếc smartphone. Chính vì vậy các nhà sản xuất sẽ phải tìm cách để sản phẩm của họ sử dụng năng lượng hiệu quả hơn.

Màn hình là một trong những thành phần tiêu thụ nhiều điện năng nhất của một smartphone, đặc biệt với những sản phẩm có màn hình độ phân giải 2K. Điểm ảnh nhiều hơn dĩ nhiên tiêu tốn nhiều năng lượng hơn.

Cả hai công nghệ màn hình LCD và OLED đều ngày càng phát triển với việc tiêu tốn ít điện năng hơn, mức năng lượng tiết kiệm được có thể lên tới 50% với một số công nghệ màn hình mới.

Ở các tấm nền OLED, chỉ 1/4 năng lương tiêu thụ được dùng để phát sáng cho tấm nền. Tuy nhiên, một nghiên cứu tiến hành tại đại học Bonn vừa tìm ra một lớp chất hữu cơ mới thay thế các lớp bạch kim OLED hiện tại, từ đó cho phép màn hình OLED hoạt động hiệu quả hơn bên cạnh đó cũng giúp tiết kiệm năng lượng.

Công nghệ màn hình LCD cũng không ngừng phát triển với công nghệ IGZO và công nghệ bảng nối đa năng nhằm cung cấp độ sáng linh hoạt hơn và do đó tiêu thụ điện năng ít đi.

Qualcomm và Sharp đang hợp tác đầu tư vào công nghệ màn hình MEMS với mong muốn loại màn hình này sẽ trở nên phổ biến vào cuối năm 2014. Sharp từng trình diễn công nghệ màn hình này trên một máy tính bảng 7 inch, màn hình MEMS với các ưu điểm tiêu thụ điện năng thấp hơn, do loại bỏ bớt một số thành phần của tấm nền so với màn hình LCD, thay vào đó, sử dụng một linh kiện chuyển mạch nhỏ để lọc các ánh sáng có màu khác nhau.

Dung lượng bộ nhớ được tăng lên

Android L hỗ trợ chip 64 bit, điều này cũng đồng nghĩa với việc các thiết bị Android sẽ có khả năng sử dụng được bộ nhớ RAM lớn. Năm ngoái, SK Hynix công bố bộ nhớ RAM 8GB LPDDR3 trong khi Samsung giới thiệu RAM 8GB LPDDR4 sở hữu tốc độ vượt trội. LPDDR4 cũng hứa hẹn hiệu suất tăng 50% và giảm tiêu thụ điện năng 40%. Giới công nghệ thể mong chờ vào thời điểm cuối năm nay, RAM 4GB sẽ có mặt trên smartphone.

Galaxy Note 3 có 3GB bộ nhớ RAM vào thời điểm hiện tại và ARM cũng dự đoán sắp đến thời điểm smartphone và máy tính bảng dùng RAM 4GB.

Không gian lưu trữ trên điện thoại sẽ được mở rộng, một số nhà sản xuất sẽ tiếp tục tăng khả năng hỗ trợ dung lượng thẻ nhớ tối đa trên các thiết bị của họ, thậm chí lên đến 128GB. Cùng với việc tăng dung lương bộ nhớ, các thẻ nhớ hiện nay cũng hỗ trợ chuẩn eMMC 5.0 cho phép tăng tốc độ đọc lên đến 400MB/s so với chuẩn eMMC 4.5 có tốc độ 200 MB/s hiện nay.

Trong giai đoạn tiếp theo (cuối 2014 – đầu 2015) loạt máy flagship của các hãng điện thoại sẽ có nhiều cải tiến vượt bậc so với các sản phẩm của giai đoạn trước, cùng khả năng xử lý đồ họa tốt hơn, màn hình độ phân giải cao hơn và các công nghệ giúp tối ưu hơn hoạt động của các thiết bị. Và trong một vài năm tới, bạn sẽ có thể thấy zoom quang học trở thành tiêu chuẩn trên smartphone, công nghệ hiển thị ngày càng tuyệt vời và thậm chí công nghệ quét 3D cũng sẽ có cơ hội xuất hiện trên điện thoại thông minh.

Quốc Đại (Theo AndroidAuthority)

Không hài lòng bài viết