Những công nghệ smartphone được kỳ vọng xuất hiện vào năm 2015

Chỉ còn hơn 1 tháng nữa là năm 2014 kết thúc, thế giới số đã chứng kiến cuộc chạy đua vũ trang của các hãng sản xuất smartphone với sự chăm chút cho những tính năng như chăm sóc sức khỏe, khả năng chống nước, vật liệu mới (khung viền kim loại)… Tuy nhiên, cuộc đua phần cứng đang được xem là trọng điểm, đặc biệt trong giai đoạn đầu năm 2015.

Dòng chip Snapdragon 808, 810 mới của Qualcomm – ARMv8, video 4K và dữ liệu truyền tải nhanh hơn

Nếu có gì để bắt đầu nói về phần cứng của smartphone thì phải là về bộ vi xử lý thế hệ tiếp theo. Đã có không ít lời phàn nàn về sự hiện diện của các con chip Snapdragon 800 – 801 hay thậm chí là 805 trên những chiếc smartphone hàng đầu hiện nay chưa mang lại hiệu suất cũng như khả năng xử lý đồ họa nhanh, mạnh rõ rệt.

Tuy nhiên, hạn chế của CPU chạy Android sẽ sớm kết thúc khi dòng chip SoC Snapdragon 808 và 810 sử dụng nhân Cortex-A50 mới và kiến ​​trúc ARMv8 được trang bị cho các sản phẩm dự kiến ra mắt đầu năm 2015.

Bộ đôi chip 64 bit trên đã được Qualcomm giới thiệu vào tháng 4 năm nay. Cả hai đều được xây dựng trên quy trình 20nm (thay vì 28nm như hiện nay) tương tự Samsung Exynos 5433 và Apple A8. Đây không phải là thế hệ chip 64-bit đầu tiên của Qualcomm, trước đó đã có Snapdragon 410, 610 và 615. Tuy nhiên, chip Snapdragon 808 sẽ có 6 lõi gồm lõi kép Cortex A57 và lõi tứ Cortex A53, đồng thời đi kèm với GPU Adreno 418 cho khả năng xử lí đồ họa tăng 30% so với Adreno 330. Dự kiến những tablet mới ra mắt trong năm sau sẽ được sử dụng chip này.

Trong khi đó, Snapdragon 810 mạnh mẽ hơn với 8 lõi gồm lõi tứ Cortex-A57 và lõi tứ Cortex-A53, chạy trên kiến trúc big.LITTLE, đi kèm với GPU Adreno 430 tăng hiệu suất đồ họa lên 30% so với Adreno 420 trên Snapdragon 805.

Bên cạnh bộ vi xử lý hiệu suất cao, Qualcomm còn dự kiến tích hợp modem CAT 6 LTE-A mới nhất kết hợp băng tần 3 x 20 MHz từ nhà cung cấp dịch vụ cho khả năng xử lý tín hiệu số lên tới 300 Mbps. Đây là công nghệ đã được tích hợp vào chip 805 xuất hiện trên Galaxy S5 LTE-A và dự kiến sẽ hướng tới những smartphone cao cấp thế hệ tiếp theo.

Nói về tốc độ truyền dữ liệu, Qualcomm cũng đang có kế hoạch cung cấp khả năng kết nối không dây tốc độ cao (Gigabit) trên Snapdragon 810 với sự hỗ trợ của Wigig 60GHz.

Ngoài ra, so với thế hệ chip 801 hiện tại, bộ đôi vi xử lý 808 và 810 cũng sẽ hỗ trợ cho nội dung độ phân giải cao hơn với các định dạng H.264 (AVC), H.265 (HEVC), đặc biệt là 4K. Từ đó, với những SoC trên sẽ giúp thiết bị của người dùng có thể phát lại nội dung UHD một cách dễ dàng trên một TV tương thích.

Bộ đôi chip mới cũng sẽ hỗ trợ thêm cho máy ảnh smartphone với cảm biến có thể lên tới 55 megapixel, khả năng xử lý tín hiệu hình ảnh kép 14bit trên tấm nền ISP. Đây là một cải tiến lớn so với giới hạn 21 megapixel được tìm thấy trên Snapdragon 801.

Tuổi thọ pin tốt hơn

Bộ vi xử lý mạnh mẽ là điều cần thiết nhưng tuổi thọ pin mới là vấn đề của smartphone, bởi dù đã cố gắng hỗ trợ bằng cách tính hợp các công nghệ phầm mềm giúp cải thiện hiệu suất, thời lượng sử dụng trung bình của điện thoại thông minh hiện cũng chỉ được một ngày. Theo xu thế các smartphone càng ngày càng mỏng, đồng nghĩa không gian dành cho pin ngày càng hạn hẹp, điều người dùng quan tâm là các hãng sẽ làm thế nào để pin có thể tăng thời sử dụng, loại bỏ các cục sạc dự phòng phiền phức.

Vật liệu mới có thể là câu trả lời nhưng sẽ phải mất một quá trình dài và ổn định thì mới được đưa vào sử dụng. Theo nghiên cứu đã được tiến hành tại Đại học Northwestern, các nhà khoa học đã phát triển pin lithium-ion mới giúp giảm thời gian sạc pin tới 10 lần so với hiện tại. Thiết kế này sử dụng các lớp silicon và graphene xen kẽ nhau, tránh được sự giãn nở trong quá trình sạc, do đó giảm thiểu sự thất thoát trong quá trình sạc.

Vật liệu có tính dẫn cao như graphene cũng đang được nghiên cứu để cải thiện tốc độ sạc pin cho các thiết bị di động, thông qua việc tích hợp vào “siêu tụ điện”. Công nghệ này hiện chỉ mới ứng dụng cho các thiết bị điện cỡ lớn, nhưng trong tương lai việc được sử dụng cho smartphone là có thể. Ưu thế của nó còn là tản nhiệt nhanh chóng và tuổi thọ lâu hơn.

Mới đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore, tuyên bố sắp đưa vào sản xuất pin sạc đầy 70% chỉ trong hai phút và cung cấp 10.000 chu kỳ sạc thay vì 500 lần như hiện nay. Bí quyết là thay vì sử dụng cực dương được làm bằng than chì như trước đây, pin này sử dụng một ống nano titanium dioxide để thay thế. Vật liệu làm ống nano titanium dioxide này có chi phí khá rẻ và dễ thực hiện. Chính vì vậy, công nghệ trên đã được cấp phép và chuẩn bị đi vào sản xuất.

Màn hình

Thay vì loay hoay với cục pin, nhiều hãng sản xuất đã tìm đến giải pháp khác để tăng thời lượng sử dụng. Màn hình trên smartphone là thành phần tiêu thụ điện năng nhiều nhất, đặc biệt những smartphone hàng đầu hiện nay đã bắt đầu chuyển dần sang xu thế sử dụng màn hình độ phân giải 2K mật độ điểm ảnh 600 ppi. Độ phân giải cao, mật độ điểm ảnh dày hơn đồng nghĩa với việc sẽ ngốn nhiều năng lượng hơn và giải pháp đưa ra là việc sử dụng màn hình LCD, OLED hoặc tích hợp thêm những công nghệ làm giảm bớt khoản tiêu thụ điện năng.

Sự phát triển của cả hai công nghệ màn hình LCD và OLED đã mang lại hiệu quả hơn. Một số tuyên bố gần đây cho biết lớp phim mới đã giúp màn hình LCD tiết kiệm được 50% năng lượng. Còn đối với màn hình OLED, hiện chỉ có khoảng một phần tư điện năng được chuyển hoá thành ánh sáng, nghĩa là phần còn lại vừa thất thoát vừa làm tăng nhiệt. Tuy nhiên, nghiên cứu tiến hành tại đại học Bonn đã phát hiện ra rằng khi thay thế các lớp bạch kim OLED đắt tiền bằng lớp hữu cơ mới sẽ làm giảm bớt năng lượng bị lãng phí dưới dạng nhiệt mà vẫn tạo ra nhiều ánh sáng hơn và nâng cao hiệu quả.

Nghiên cứu công nghệ màn hình hoàn toàn mới như IGZO cũng đang được tiến hành với mục tiêu tăng hiệu quả sử dụng năng lượng. Những công nghệ này sẽ là đối thủ cạnh tranh và cũng sẽ song hành với màn hình LCD, AMOLED mang tới những giải pháp tiết kiệm điện năng cho smartphone mà vẫn cho phép các OEM tiếp tục thúc đẩy việc tăng độ phân giải và mật độ điểm ảnh.

Mới đây, Qualcomm đã quyết định hợp tác với Sharp để sản xuất màn MEMS, dự kiến sẽ sản xuất đại trà và sử dụng cho thị trường smartphone vào cuối năm 2014. Vào đầu năm 2015, Sharp sẽ áp dụng công nghệ này vào dòng máy tính bảng 7 inch. Lợi ích của MEMS bao gồm tiêu thụ điện thấp, hiển thị nhiều ánh sáng hơn do hạn chế tối đa các lớp lọc so với màn hình LCD.

Hỗ trợ tối đa bộ nhớ

Với sự xuất hiện của Android L 64 bit, phần cứng của smartphone sẽ được hưởng lợi khá nhiều như công suất tối đa bộ nhớ lớn hơn.

Hơn một năm trước, SK Hynix đã công bố bộ nhớ 8GB (1 GB) LPDDR3. Samsung sau đó cũng ra mắt mô-đun 8GB riêng dựa trên LPDDR4 nhanh hơn, hứa hẹn tăng hiệu suất 50% so với LPDDR3 và tiêu thụ điện năng 40%. Các mô-đun LPDDR4 (Low Power Double Data Rate thế hệ 4) mới kết hợp 4 chip nhớ 1GB vào một khuôn duy nhất, nhờ đó mà máy tính bảng và smartphone có thể sớm được trang bị RAM lên đến 4GB (cao nhất hiện nay là 3GB RAM, trên một số thiết bị như Galaxy Note 3).  

Không chỉ có dung lượng lớn hơn, Samsung LPDDR4 còn được tích hợp công nghệ LVSTL (Low Voltage Swing Terminated Logic) tăng tốc độ truyền dữ liệu trên mỗi chân lên đến 3.200 Mbps (Megabit/giây), gấp đôi các loại RAM di động hiện có trên thị trường.

Không gian lưu trữ mở rộng cũng sẽ phát triển trong những năm tới. Mặc dù Google không quá mặn mà với thẻ SD nhưng một số nhà sản xuất OEM vẫn tỏ ra khá quan tâm đến lĩnh vực này. Hiện smartphone hỗ trợ mở rộng qua khe thẻ microSD đã đạt đến mốc 128 GB nhưng trong tương lai với sự hỗ trợ của phần cứng dung lượng này sẽ còn tăng cao hơn nữa.

Lời kết

Với những công nghệ mới, nhiều khả năng một thế hệ smartphone mới đầy hứa hẹn với màn hình độ phân giải cao, sức mạnh đồ họa tốt hơn mang lại hiệu suất sử dụng mượt mà hơn sẽ sớm xuất hiện ngay trong năm 2015.

Võ Ba