LTPO, NPU, LPDDR5 — что это? Какие сложные технологии используются в смартфонах и нужны ли они на самом деле

15 435
02 марта 2022 в 8:35
Автор: Антон Мерзляков

LTPO, NPU, LPDDR5 — что это? Какие сложные технологии используются в смартфонах и нужны ли они на самом деле

В современной технике — смартфонах, планшетах, компьютерах, телевизорах и других устройствах — применяются технологии, о значении которых обычным пользователям известно далеко не всегда. И действительно, разобраться, чем хороши или плохи LTPO-дисплеи, насколько на быстродействие устройства влияет поколение оперативной памяти и почему качество фотографий зависит от NPU-модуля, оказывается непросто. Отвечаем на эти вопросы и разбираемся, какие технологии скрываются за мудреными аббревиатурами.

LTPO-дисплеи действительно важны?

Если коротко, то да. От наличия в устройстве OLED-панели именно такого типа зависит не только с какой частотой она будет способна обновляться, но и какая нагрузка ляжет на аккумулятор, то есть на время автономной работы всего аппарата.

Аббревиатура LTPO расшифровывается как low-temperature polycrystalline oxide, то есть низкотемпературный поликристаллический оксид. Это технология изготовления OLED-матрицы, базирующаяся на внедрении тонкопленочных транзисторов. Последние, в свою очередь, основываются на технологии IGZO (indium gallium zinc oxide) — это сплав, состоящий из оксида индия, галлия и цинка. Проще говоря, все это позволяет OLED-экранам снижать уровень энергопотребления благодаря поддержке динамической частоты обновления картинки.

То есть экран современного смартфона с OLED-матрицей, построенной на технологии LTPO, способен обновляться на частоте от 1 до 120 Гц, причем делать это практически «на лету» в зависимости от того, какой контент проигрывает устройство. Это особенно важно, когда идет речь про режим Always On Display, при котором на заблокированный экран выводится информация вроде времени и даты.

Несмотря на то что определенные пиксели светятся, сверхповышенной нагрузки на оставшийся запас энергии устройства такой режим благодаря LTPO-технологии не создает: в этот момент экран практически не обновляется (обычно показатель варьируется от 1 до 10 Гц). Благодаря подобным возможностям LTPO-дисплеи также достаточно активно применяются в носимой электронике, смарт-часах. Те же Apple Watch несколько лет используют LTPO-матрицы, чтобы иметь возможность активации функции Always On — экрана.

В общем, смартфоны с повышенной частотой обновления дисплея (как правило, до 120 Гц) необязательно используют LTPO-матрицы. В более простых моделях (с панелями предшествующей технологии, LTPS) частота часто фиксированная. То есть смартфон может работать на определенных значениях (обычно это 60/90/120 Гц). LTPO-технология снимает такое ограничение, позволяя дисплеям опускаться до показателя в 1 Гц и, что важнее, динамически изменять частоту — все это положительно сказывается на времени автономной работы.

Правда, LTPO-экраны достаточно дорогие. Так что панели такого рода сейчас, как правило, устанавливаются только в устройствах самого топового уровня, которые и оцениваются более чем в тысячу долларов. Примеры аппаратов, в которых используются OLED-экраны с LTPO-технологией: Samsung Galaxy S21/S22 Ultra, iPhone 13 Pro/Pro Max, OnePlus 10 Pro, Xiaomi 12 Pro.

Разница между частотой обновления экрана и частотой обновления сенсорного слоя

Окей, с частотой обновления экрана (и самой совершенной на сегодня технологией ее достижения — LTPO) разобрались. Если экран смартфона способен автоматически динамически обновляться от 1 до 120 Гц (или от 10 до 120 Гц), то картинка при пролистывании становится максимально плавной и непрерывистой. Дисплеи без возможности динамического обновления (то есть LTPS) отличаются аналогичными плюсами, но менее энергоэффективны.

Впрочем, производители на презентациях иногда используют еще одно малопонятное определение — «частота опроса сенсорного слоя». Этот параметр также измеряется в герцах, но имеет мало общего с описанной выше частотой обновления панели. Частота опроса сенсорного слоя показывает, с какой скоростью экран устройства воспринимает касания пальцев пользователя.

Если еще проще, то через параметр описывается скорость отклика панели — количество регистраций нажатия в секунду. По сути, показатель важен преимущественно для геймеров: в играх наподобие CoD Mobile или Fortnite частота опроса сказывается на скорости реагирования игрового персонажа на манипуляции со стороны юзера. Во всяком случае компании чаще всего хвастаются этим параметром именно в разрезе рассказа про геймерские возможности того или иного аппарата.

Какой параметр считается повышенным? В 2021 году частота опроса сенсорного слоя на уровне 480 Гц считалась топовым показателем. Впрочем, начинают появляться устройства (вроде Xiaomi Black Shark 4 Pro), отличающиеся уже частотой 720 Гц.

LPDDR5, LPDDR4X — что это такое?

Если коротко, речь про стандарты оперативной памяти. И да, формально пятая версия практически по всем параметрам — пропускной способности, емкости, напряжению — превосходит предшествующую.

Аббревиатура DDR расшифровывается как double data rate (двойная скорость передачи данных). В современных компьютерах в основном используется «оперативка» формата DDR4 (DDR5-памяти в продаже мало, цена сильно выше в сравнении с DDR4), но для мобильных устройств она не сильно подходит: все дело в повышенном энергопотреблении.

Чтобы избавиться от такого ограничения и разработали стандарт LPDDR, где LP расшифровывается как low power, то есть память пониженного напряжения. И LPDDR5, во всяком случае в гаджетах на ОС Android, применяется достаточно часто. И даже если не брать в расчет достоинства вроде более быстрой загрузки приложений, один из основополагающих плюсов заключается в более бережном обращении с оставшимся зарядом батареи — прямо как в случае с LTPO-экранами.

Впрочем, несмотря на все плюсы, назвать использование последней версии оперативной памяти (LPDDR5) в смартфоне обязательной прерогативой нельзя. Превалирующий фактор — правильно оптимизированное ПО устройства. Это отчасти доказывает линейка iPhone 13 Pro, в которой до сих пор используется память типа LPDDR4X. А упрекнуть нынешние флагманы производителя в низком быстродействии в сравнении с Android-телефонами сложно.

Но есть нюанс: оперативная память LPDDR5 существенно дороже той же LPDDR4X. В сети есть мнение, что Apple с учетом добавления в смартфоны последних лет модулей 5G-связи, и так делающих смартфоны дороже в производстве, решила не усугублять ситуацию. В общем, при выборе смартфона (особенно флагманского уровня) на тип оперативной памяти стоит ориентироваться едва ли не в последнюю очередь.

Почему iPhone хватает 4 ГБ ОЗУ, а Android-флагманы оснащаются не менее чем 8 ГБ?

Официально Apple не раскрывает объем оперативной памяти, использующейся в своих смартфонах. Но энтузиасты в сети выясняли: последние iPhone 13 используют 4 ГБ, а iPhone 13 Pro — 6 ГБ. При этом флагманские смартфоны на ОС Android менее чем 8 ГБ практически не оснащаются. Все чаще начинают встречаться модификации с 12 ГБ, существуют модели и с 16 ГБ.

Как Apple удается такого достичь? Если коротко, то дело в особенностях работы iOS с оперативной памятью устройства и так называемом свап-режиме, то есть режиме сжатия данных в ОЗУ. Подобная система используется и в Android, но, по информации Droider, в iOS ее значительно усовершенствовали. Кроме того, ресурс утверждает: на скорость сжатия данных в оперативной памяти влияет быстродействие CPU, а точнее производительность в однопоточном режиме. А в этом аспекте Apple, разрабатывающая собственные SoC, традиционно сильна.

Впрочем, вскоре ситуация может измениться. По сообщениям инсайдеров, будущая линейка смартфонов iPhone 14 Pro в этом году получит уже 8 ГБ оперативной памяти. Но, как и в случае с тринадцатой серией, дополнительные ГБ ОЗУ будут зарезервированы под нужды фотосистемы смартфонов.

NPU-модули, или зачем смартфону нейропроцессор

Про так называемую «вычислительную фотографию» мы недавно уже рассказывали в отдельном материале. Но если коротко, то вне зависимости от типа установленных в смартфон фотодатчиков основная работа на «склеивание» (или стекинг) нескольких кадров в один ложится именно на NPU-модуль аппарата.

NPU расшифровывается как neural processing unit, то есть нейронный процессор (или ИИ-ускоритель). В смартфоне от него зависят функции вроде автоматического HDR, при котором в одно фото соединяются элементы десятков изображений, ночной съемки, фотографирования с размытием заднего фона. В общем, от NPU-модуля зависит, насколько точно и с какой скоростью девайс сможет производить эти операции.

Android, экран 6.4" AMOLED (1080x2340), Qualcomm Snapdragon 888, ОЗУ 6 ГБ, флэш-память 128 ГБ, камера 12 Мп, аккумулятор 4500 мАч, 2 SIM, влагозащита IP68
Apple iOS, экран 6.1" OLED (1170x2532), Apple A15 Bionic, ОЗУ 6 ГБ, флэш-память 128 ГБ, камера 12 Мп, аккумулятор 3095 мАч, 1 SIM, влагозащита IP68
Android, экран 6.67" AMOLED (1080x2400), Mediatek MT6893 Dimensity 1200, ОЗУ 8 ГБ, флэш-память 256 ГБ, камера 108 Мп, аккумулятор 5000 мАч, 2 SIM, влагозащита IP53
Android, экран 6.7" AMOLED (1440x3216), Qualcomm Snapdragon 8 Gen1 SM8450, ОЗУ 8 ГБ, флэш-память 256 ГБ, камера 48 Мп, аккумулятор 5000 мАч, 2 SIM

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ng@onliner.by