Более-менее внимательные пользователи различных мобильных устройств, будь то ноутбуки или обычные телефоны, наверняка заметили, что на фоне прогресса процессоров и накопителей один важный элемент уж точно «застоялся».
Речь, конечно же, идет об аккумуляторных батареях. С одной стороны, этот факт как бы хорошо известен и чего-то необычного не предполагает. С другой стороны есть ряд нюансов и белых пятен. Многие, наверное, хорошо помнят старые-добрые мобильники с монохромными экранами и батареями на 600-800 миллиампер-часов, которые могли работать чуть ли не неделю.
Со временем рынок начали активно завоевывать цветные экраны, диагональ быстро выросла, что весьма пагубно сказалось на автономности. Средняя емкость АКБ выросла до 800-1000 (для телефонов) миллиампер-часов. Процессоры стали сложнее, объем памяти тоже не остался внакладе. Активное прослушивание музыки на телефоне может посадить батарею чуть ли не за рабочий день. Со смартфонами и коммуникаторами ситуация даже хуже, так как там еще более мощные процессоры и большие экраны. Так что АКБ емкостью 1,5 ампер-часа в худшем случае может хватить лишь на половину дня, в чем кроме «железной» составляющей «виновно» еще и активное распространение беспроводного интернета и соответствующих технологий. Не будем забывать также и про довольно «прожорливый» GPS.
Аналитики из IMS Research предоставили любопытную информацию. В частности это график, показывающий разрыв между прогрессом емкости АКБ и быстро растущим энергопотреблением, просчитанный для т.н. Heavy User – то бишь ярого энтузиаста.
«Однако, тенденция» — прогноз не радует. Фактически из него следует, что наличные 6-9 часов скукожатся чуть ли не в несколько раз. Некоторые называют среди решений назревшей проблемы прогресс в производстве микросхем. Конечно, более «тонкий» техпроцесс приводит к пониженному энергопотреблению. Но вместе с тем есть другой соблазн (который уже давно стал реальностью) – добавить чипу новые возможности, что приведет к новому витку «гонки вооружений». Куда большую отдачу можно получить от весьма перспективной технологии производства матриц экранов AMOLED.
Изображение на таком экране весьма красивое, насыщенное, без ограниченных углов обзора и что самое важное в нашем случае – «прожорливость» таких матриц заметно ниже. Причем чем больше диагональ, тем больше будет отдача. Так что будем ждать, пока освоят производство больших матриц и победят относительно быстрое старение ячеек-светодиодов. Samsung им в помощь.
Глядя на график, будем критичными. На нем развитие источников питания замерло в виде унылой прямой. С этим позвольте не согласиться. Кроме экзотических (но вполне реализуемых и жизнеспособных) проектов механических накопителей энергии есть еще порох в пороховницах, а точнее литий – в полимерах. Ученые намерены заменить привычные графитовые электроды в таких батареях на выполненные из аморфного кремния (обычный кристаллический имеет весьма малый ресурс), что по предварительным подсчетам должно повысить емкость аж в шесть раз. Правда, есть оговорка – на сегодня количество циклов разрядки-зарядки довольно скромное, порядка сотни-двух. Тем не менее, ученые и дальше экспериментируют с различной наноэкзотикой, пытаясь решить эту и многие другие проблемы. Если емкость вырастет даже (звучит кощунственно, не так ли?) в два-три раза в течение ближайших лет, то отрицательная тенденция будет изменена. Да и энтузиасты создания и эксплуатации электромобилей надеемся, что вздохнут с облегчением – как известно, в этом направлении заминка только за емкими и компактными (а также и недорогими) источниками питания. Так что выиграют не только гаджетоманы, «зеленые», да и все остальные. Однако это самые оптимистические выкладки и ожидания.
Так, неутомимые японцы в лице консорциума под эгидой NEDO (государственная организация, отвечающая и за энергетику) уделяя этому вопросу немало времени и денег, прогнозируют трехкратный рост емкости лишь к 2013 году, а пятикратный – аж к 2030-му. Несмотря на огромные вложенные деньги, проблема так просто сдаваться не собирается…
Поживем – увидим. А кремния уж точно хватит на всех.