Connect with us

Pin – Điểm yếu chí mạng của thiết bị di động

TECHNEWS

Pin – Điểm yếu chí mạng của thiết bị di động

Tất cả các thiết bị di động như điện thoại thông minh, máy tính xách tay, máy tính bảng… đều phụ thuộc vào một yếu tố phần cứng, đó là pin. Thế nhưng, có một thực tế là trong khi sức mạnh xử lý của các thiết bị di động đang ngày càng tăng, thì dung lượng pin lại không tăng đáng kể và công nghệ chế tạo pin vẫn đang dậm chân tại chỗ.

Thành phần “tụt hậu”

Biên tập viên Walt Mossberg của The Verge không phải là một chuyên gia kinh tế, nhưng ông lại “mạnh dạn” khuyên người đọc của The Verge rằng: “Nếu có một công ty nào thực sự có thể sản xuất số lượng lớn loại pin mới dành cho các thiết bị di động với các tiêu chí an toàn, thiết thực, giá cả phải chăng, đáng tin cậy, được chứng thực và có thời gian sử dụng lâu một cách đáng kể, hãy mua cổ phần của công ty này. Mua thật nhiều vào”. Lý do mà Walt Mossberg mạnh dạn đưa ra lời khuyên này là ở chỗ công ty trong chữ “nếu” ấy và với loại pin trong mơ ấy chắc chắn sẽ thu được cực kỳ nhiều lợi nhuận, bởi thực tế là pin – bộ phận mà mọi thiết bị điện tử hiện nay của chúng ta đều sử dụng, đặc biệt là điện thoại thông minh hay máy tính xách tay – là điểm yếu nhất trong toàn bộ cả hệ thống.

Có một thực tế rằng một số người không thể sử dụng điện thoại thông minh hay máy tính xách tay trong ít nhất là một ngày làm việc trọn vẹn. Một số khác thì có thể sử dụng thiết bị của mình trong trọn vẹn 8 tiếng đồng hồ, nhưng luôn thấp thỏm không biết bao giờ điện thoại hay máy tính mình hết sạch pin. Một số khác hoặc đành tắt sạch các tính năng thông minh của thiết bị di động thông minh, hoặc lùng sục ổ cắm điện, hoặc mang theo bộ sạc di động lỉnh kỉnh, hoặc đeo thêm cho thiết bị của mình vỏ ốp kèm pin dầy cộm.

image001

Khả năng xử lý, tốc độ và độ linh hoạt của điện thoại thông minh ngày nay được phát triển một cách vô cùng nhanh chóng – và luôn là tiêu chí được các hãng sản xuất trưng ra hàng đầu. Thế nhưng, phần lớn các hãng giấu tiệt chuyện những mẫu điện thoại càng nhanh, càng mạnh, màn hình càng đẹp xơi tái pin cũng nhanh không kém tốc độ xử lý của mình, trong khi đó tuổi thọ pin lại tăng lên rất chậm chạp. Có lẽ chỉ duy nhất chiếc máy đọc sách cơ bản Amazon Kindle với màn hình đen trắng là thiết bị điện tử mà người sử dụng không cần phải lo lắng xem khi nào nó hết pin.

Hãy lấy một ví dụ, năm ngoái Apple giới thiệu vi xử lý A8 của mình dành cho chiếc điện thoại iPhone 6, Apple tăng tốc độ xử lý của vi xử lý trung tâm (CPU) lên 50 lần và tốc độ của vi xử lý đồ họa (GPU) lên 84 lần so với mẫu điện thoại iPhone đầu tiên ra mắt năm 2007. Vi xử lý A9 mới trên iPhone 6S còn nhanh hơn vi xử lý A8 70% về tác vụ xử lý qua CPU và 90% tác vụ xử lý qua 90%.

Trong khi đó, thời gian sử dụng pin của điện thoại theo Apple công bố tăng lên rất chậm chạp tính từ năm 2007. Mẫu điện thoại iPhone đầu tiên được Apple cho biết có khả năng gọi điện thoại liên tục trong 8 tiếng đồng hồ và “sử dụng internet” liên tục trong 6 tiếng đồng hồ giữa mỗi lần sạc. Còn với iPhone 6S, Apple cho biết mẫu điện thoại này có thể duy trì cuộc gọi liên tục trong 14 tiếng và sử dụng internet liên tục trong vòng 11 tiếng – và thời gian sử dụng pin của điện thoại iPhone 6S chỉ tăng chưa đến 2 lần so với mẫu điện thoại iPhone đầu tiên.

Những người lạc quan sẽ căn cứ vào sự chênh lệch này và “hoan hỉ” cho rằng, thật tuyệt vời khi iPhone và những mẫu điện thoại thông minh khác có thời gian sử dụng lâu hơn so với những mẫu điện thoại thông minh “tổ tiên” của chúng, trong khi đó lại có sức mạnh gấp nhiều lần và có thể thực hiện được nhiều việc hơn. Đương nhiên, số liệu về thời gian sử dụng pin giữa hiện tại và thời điểm năm 2007 khác nhau rất nhiều – thực tế là các mạng điện thoại đã ít nhiều thay đổi công nghệ truyền dẫn và “sử dụng internet” giữa mỗi thời cũng khác nhau về ý nghĩa.

 

Công nghệ “cao tuổi” chưa thể thay thế

Dù rằng có biện bạch như vậy, người ta không thể phủ nhận rằng có một thực tế là pin điện thoại ngày nay vẫn sử dụng công nghệ đã 24 năm tuổi đời – công nghệ pin ion lithium được Sony phát triển và thương mại hóa năm 1991. Tất nhiên, công nghệ pin này cũng được cải thiện rất nhiều – nhưng chủ yếu là ở những thiết kế “bên ngoài pin”, bằng cách tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng của thiết bị thông qua phần cứng và phần mềm.

image003

Thực tế đáng buồn là hiện tại chưa có loại pin mới nào tốt hơn có thể thay thế được cho pin ion lithium truyền thống của các thiết bị di động. Các chuyên gia thì hóm hỉnh khuyên rằng, bạn không nên nín thở chờ đợi loại pin siêu việt đó, vì bạn có thể… tắt thở trước khi loại pin ấy ra đời. “Pin ion lithium sẽ tiếp tục thống trị trong một thời gian dài nữa, ít nhất là trong một vài năm tới” – tiến sĩ Jay Whitacre, chuyên gia về lĩnh vực pin tại đại học Carnegie-Mellon, Pittsburgh cho hay. “Những giải pháp hiện tại cũng không thể giúp các công ty trong việc tăng thêm thời gian sử dụng pin”.

Tiến sĩ Whitacre cho rằng, điều cần thiết nhất hiện tại là chúng ta phải tìm ra cách sử dụng những vật liệu mới để chế tạo pin. Các nhà nghiên cứu đang tiến hành thử nghiệm với những vật liệu mới, nhưng không ai trong số họ có thể khẳng định chắc chắn rằng liệu trong những thiết kế họ đang thử nghiệm ấy sẽ có thiết kế mang tính thực tế, sẵn sàng cho yêu cầu thương mại hóa và có thể cải thiện một cách đáng kể thời gian sử dụng của điện thoại và máy tính xách tay. Điều duy nhất mà chúng ta chắc chắn được ở thời điểm hiện tại này là chưa thể có công nghệ pin cho phép người sử dụng chỉ cần sạc điện thoại thông minh của mình một tuần một lần.

Căn nguyên của vấn đề này nằm ở chỗ, việc nâng cao hiệu quả của pin không giống như việc nâng cao hiệu quả của hệ thống xử lý mà các công ty bán dẫn đang thực hiện – bằng cách chia nhỏ và nhỏ hơn các đơn vị xử lý và trang bị thật nhiều và thật nhiều những thành phần xử lý cho thiết bị. Vấn đề nâng cao hiệu quả của pin phụ thuộc vào việc giải quyết những vấn đề rất cơ bản của lĩnh vực hóa học và vật lý.

“Nhìn vào bảo tuần hoàn, bạn sẽ thấy rõ rằng chỉ có một số ít vật liệu mà bạn có thể sử dụng”, theo lời của tiến sĩ Doron Mysersdorf, CEO của công ty StoreDot tại Israel, một trong những công ty đang tiến hành giải quyết vấn đề thời gian sử dụng pin của điện thoại thông minh. Với pin, bạn không thể áp dụng được Định luật Moore – định luật này cho rằng cứ sau hai năm, người ta có thể tăng gấp đôi số lượng bóng bán dẫn trên một mạch tích hợp.

Một chuyên gia công nghệ khác đang tham gia giải quyết vấn đề này ngán ngẩm thốt lên rằng: “Những bước đột phá không hề diễn ra một cách đều đặn”.

Tựu trung lại, ta có thể khẳng định chắc chắn rằng thời gian sử dụng pin của điện thoại thông minh (và các thiết bị di động khác) sẽ vẫn là vấn đề đau đầu nhất mà người tiêu dùng phải đối mặt, đặc biệt là với những chiếc điện thoại ở khu vực sóng điện thoại yếu hoặc chập chờn – việc liên tục phải tìm kiếm cột sóng viễn thông khiến điện thoại tiêu thụ một lượng lớn năng lượng có trong pin. Các công ty chắc chắn sẽ đối mặt với nhiều khó khăn hơn nữa để có thể tìm ra, hoàn thiện và công bố những tính năng hay những cải tiến giúp cải thiện thời gian sử dụng pin. Và các công nghệ thú vị như thực tế ảo hay trí thông minh nhân tạo sẽ được cân nhắc rất kỹ lưỡng trước khi thời gian sử dụng pin được kéo dài hơn một cách đáng kể.

 

Sạc nhanh – Giải pháp tạm thời

Nhận thức được vấn đề trong việc kéo dài thời gian sử dụng pin, một số công ty tập trung vào giải pháp khác: giảm thiểu đáng kể thời gian để sạc một thiết bị. Ý tưởng này cũng thay đổi tâm lý của người sử dụng – nỗi lo âu về thời gian sử dụng pin phần nào sẽ giảm đi nếu người tiêu dùng biết rằng thiết bị của mình có thể sạc đầy hoặc có lượng pin đáng kể để sử dụng trong một thời gian sạc ngắn.

Samsung là một ví dụ, hãng này công bố và đưa ra thị trường một bộ sạc nhanh có giá 40USD (khoảng 900.000 đồng) cho phép sạc một số mẫu điện thoại mới nhất từ mức 0% lên 50% trong vòng 30 phút. Chiếc bút Pencil của Apple cho phép người sử dụng chỉ cần cắm vào iPad Pro trong khỏng 15 giây là có thêm 30 phút sử dụng khi pin của bút gần cạn kiệt. Qualcomm kết hợp công nghệ mang tên Quick Charge (sạc nhanh) vào vi xử lý và chipset di động của mình – phiên bản mới nhất của công nghệ này cho phép tăng tốc độ sạc của các thiết bị tương thích lên đến 4 lần so với các công nghệ sạc cũ.

Nhưng có lẽ dẫn đầu về lĩnh vực này là công ty StoreDot của Israel được nhắc đến ở trên. StoreDot cho hay công ty này đã thiết kế lại cả pin và sạc pin truyền thống, với những vật liệu “hữu cơ” mới để tạo ra một hệ thống cho phép sạc một chiếc điện thoại thông minh điển hình trong vào vài phút để có thể sử dụng trong khoảng một ngày làm việc thông thường (8 tiếng đồng hồ).

Tại Triển lãm Điện tử Tiêu dùng (CES) năm ngoái, StoreDot giới thiệu một phiên bản thử nghiệm của thiết kế mới này, chỉ với một phút sạc, một chiếc điện thoại có thể hoạt động trong 6 hoặc 7 tiếng đồng hồ. Sản phẩm có tên gọi FlashBattery và FlashCharge này có khả năng sẽ xuất hiện trở lại vào CES đầu năm sau, với một chút thay đổi – tiến sĩ Doron Mysersdorf cho biết lần này sản phẩm của StoreDot cho phép chỉ với 5 phút sạc, bạn có thể sử dụng một chiếc điện thoại thông minh trong vòng 8 đến 10 tiếng đồng hồ.

Tại sao lại có thay đổi này? Tiến sĩ Myserdorf cho hay, phát minh của StoreDot yêu cầu các công ty chấp nhận việc sử dụng pin và sạc của công ty này, và những sản phẩm này yêu cầu phải có bộ kết nối đặc biệt. Sạc pin được giới thiệu năm ngoái có kích thước rất lớn, rất cồng kềnh. Giảm kích thước của bộ sạc xuống để hấp dẫn các đối tác đồng nghĩa với việc phải đánh đổi về tốc độ sạc. Bộ sạc mới có hình dáng giống một “khay đựng” với kích thước lớn hơn điện thoại một chút, và vẫn phải sử dụng kết nối đặc biệt.

Dẫu sao 5 phút sạc cho một ngày làm việc trọn vẹn vẫn là một bước tiến rất lớn giúp người sử dụng bớt đi nỗi lo âu về chiếc điện thoại “hiện đại và hại điện” của mình có thể “đen ngòm” khi cần sử dụng nhất. Và 5 phút chiếm dụng ổ cắm tại quán cafe hay tại sân bay để sạc đầy điện thoại là khoảng thời gian chấp nhận được, so với thực tế hiện tại là 1 tiếng hoặc hơn thế nữa.

Thế nhưng hiện tại StoreDot chưa có đối tác nào cả, và kể cả khi có đối tác thì công ty này tiếp tục phải giải quyết những vấn đề về sản xuất, độ an toàn, chi phí và các rào cản khác nếu muốn sản xuất đại trà hệ thống này. Tiến sĩ Myersdorf phải thừa nhận rằng, “việc này lâu hơn chúng tôi tưởng”, nhưng ông vẫn hy vọng hệ thống sạc pin mới sẽ được sử dụng rộng rãi trong thời gian sớm nhất, khoảng cuối năm 2016, đầu năm 2017.

NGUYỄN TIẾN (Theo e-CHÍP Mobile)

Continue Reading
You may also like...

More in TECHNEWS

To Top