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¿Para cuándo un smartphone con una batería duradera? La potencia no lo es todo

¿Para cuándo un smartphone con una batería duradera? La potencia no lo es todo
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Comienza un nuevo día. Nos levantamos, salimos de casa, disfrutamos del paso de las horas, miramos el correo, nos tomamos un selfie, mandamos unos whatsapps, pero llega un momento, un momento que nadie desea, en el que todo nuestro gozo se complica: la batería del móvil está a punto de agotarse.

¿Para qué tanto móvil si la batería no aguanta más de unas horas? Se preguntarán muchos de forma muy acertada. Ese es el gran problema de la telefonía móvil actual. ¿Hay soluciones? Por suerte la respuesta es sí.

Mediatek

La evolución bien enfocada

Lowbatt

Es inevitable avanzar, de hecho, es necesario. El problema llega cuando nos estancamos. Las baterías de un smartphone son sin duda las mejores que hemos conseguido crear a lo largo del tiempo, el pero surge cuando creamos “bestias” incapaces de racionar bien la forma de usarlas.

MediaTek es una de las empresas que trabaja para solucionar esta necesidad y lo está remediando con propuestas como los nuevos procesadores MediaTek helio X20.

Tiposdetelf Ventas de teléfonos móviles normales vs smartphones - Fuente: dailytech.com

Estos chips de alta potencia y prestaciones son capaces de gestionar con gran precisión el consumo de batería gracias al uso de múltiples núcleos, que se activan y desactivan según la necesidad del proceso. Una idea genial, pero ¿cómo ha sido el camino recorrido?

El cambio en el consumo de tecnología móvil

Cellphones

En mitad de la década de los noventa, la idea de tener un teléfono móvil comenzó a ser más asequible para la gran mayoría de usuarios. Los precios bajaban considerablemente, pasando de los 4.000 dólares de antaño a los 200 dólares actuales en algunos smartphones de alta gama, y la evolución tecnológica nos trajo terminales con tamaños reducidos, perfectos para llevar a cualquier lado.

Otra de las grandes bazas de estos primeros teléfonos móviles de toda una generación era que la duración de su batería era muy notable: podíamos pasar hasta semanas sin tener que realizar cargas.

Pantac Evolución de ventas de dispositivos con pantalla táctil - Fuente: dailytech.com

Esto era posible, por aquel entonces, gracias a que un teléfono móvil se usaba para recibir y realizar llamadas, y, como mucho, para recibir y enviar mensajes cortos de texto. Las pantallas de los teléfonos de entonces eran monocromáticas, de cristal líquido, muy reducidas, y solo se empleaban para mostrar caracteres y cifras.

La llegada de nuevos terminales con más capacidades: radio FM, juegos, reproducción de música, conexión a internet, y, sobre todo, el incremento de calidad y tamaño de las pantallas, hizo cambiar radicalmente esa situación.

grafica bateria y pantallas Capacidad de baterías vs. tamaño de pantallas - Fuente: elandroidelibre

Las baterías pasaron de durar semanas a durar días. La calidad de las baterías fue mejorando, desaparecieron las "odiosas" baterías de níquel cadmio y su polémico efecto memoria, que degradaba la vida útil de la batería, para dar paso a la llegada de las baterías de ion de litio, que aportó mucha más durabilidad a estos preciados componentes.

La capacidad de una batería de 1995 no se duplicó hasta el año 2007, y desde entonces aún ni hemos logrado aumentarla un 30%

Como curiosidad, Michael Sinkula, de Envia Systems (una startup californiana enfocada al mundo de las baterías), deja claro que, a pesar de todo, la capacidad de una batería de 1995 no se llegó a duplicar hasta el año 2007, y desde entonces aún ni hemos logrado aumentarla un 30% siquiera con el paso de los años. Cree que hasta 2021 no volveremos a duplicar las capacidades actuales.

El problema es que las capacidades, la potencia y las pantallas de los terminales no han cesado de crecer con el paso de los años, y un teléfono móvil, que antes solo era teléfono, ahora ha pasado a ser, literalmente, un ordenador de bolsillo, una máquina de escribir, una cámara, y, en definitiva, un dispositivo que “sufre” muchas horas de actividad intensa en nuestra vida actual.

Cantidad y potencia por encima de eficiencia

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Cada nuevo teléfono que adquirimos pedimos que sea mucho más potente que el anterior, y no dudamos en instalar todo tipo de aplicaciones, tomar fotos y vídeos o usarlo durante horas como centro de entretenimiento.

Densidadbateria Evolución de densidad de batería vs. otros aspectos informáticos en una década - Fuente: technologyreview.com

Como podemos ver en este gráfico de la web technologyreview.com, hasta principios de la década pasada (aunque podría aplicarse a nuestra década actual perfectamente), la batería es uno de los componentes informáticos que menos ha evolucionado con el paso de los años.

Si comparamos la evolución de las baterías con, por ejemplo, la capacidad de los discos duros o memorias, que han pasado de tener MB a tener decenas de TB, o la potencia de los procesadores, que además de múltiples núcleos, ahora son mucho más sofisticados, nos damos cuenta de que la evolución de una batería, incluso teniendo en cuenta la llegada de los nuevos modelos de ion de litio, es ínfima.

Las baterías actuales no tienen por qué ir mejor si se reducen, incorporan componentes químicos en su interior que puede que no rindan adecuadamente si no se les proporciona el espacio adecuado

Es imposible que una pequeña batería de smartphone, que normalmente cuentan con una capacidad que oscila entre los 2000 a los 3000 mAh, pueda soportar ciertos usos sin agotarse, y las cada vez mayores pantallas y resoluciones que aguantan, ponen cada vez más difícil a los fabricantes solucionar este problema.

Un problema del propio diseño de las baterías es que, mientras un componente del smartphone como las pantallas o los chips pueden evolucionar y reducirse tanto en tamaño como en consumo, las baterías actuales no tienen por qué ir mejor si se reducen, ya que incorporan componentes químicos en su interior que puede que no rindan adecuadamente si no se les proporciona el espacio adecuado.

Si nos centramos en la fuente de un exceso de consumo de batería en nuestro terminal, ésta suele ser múltiple. Por ejemplo, los elaborados juegos en 3D (cada vez más parecidos a los de las videoconsolas) consumen una gran cantidad de batería por diversas razones: mantienen la pantalla encendida constantemente, hacen uso de la potencia de procesamiento máxima, usan la GPU para poder renderizar los gráficos y, en ocasiones, incluso necesitan usar conexión a la red.

Drainandroid Datos de consumo de apps en Android - Fuente: droid-life.com

Otro agujero negro de consumo puede ser una aplicación con fallos en su programación o configuración: es decir, una aplicación que chequee constantemente los datos para sincronizarse, o una aplicación que esté constantemente en ejecución (con el procesador a máximo rendimiento) sin avisarnos.

Las conexiones a la red también son otro gran motivo de consumo: si navegamos usando la red 2G tendremos un consumo moderado, debido al poco flujo de datos que debe procesar, si usamos 3G o 4G, lo ideal para conexiones fuera de casa o descarga de pequeños archivos, el consumo de batería será más importante; eso sí, cuando estemos en casa con el WiFi conectado, debemos saber que el terminal aguantará menos y tendremos que recurrir al cargador a menudo.

El gasto de batería más grande lo produce la pantalla del teléfono

Aun así, el gasto más grande lo produce la mencionada pantalla del teléfono: iluminar cada píxel de la pantalla y mostrar todas las imágenes y colores correspondientes es el peor sacrificio al que se enfrenta la carga de una batería.

El fabricante de un smartphone con gran duración de batería (los actuales modelos tienen baterías superiores a 3000 mAh), por poner un ejemplo, puede garantizar unas 24 horas horas de uso normal (llamadas puntuales, navegación no excesiva y uso mínimo de contenido multimedia o conectividades).

Si hacemos un uso intenso de navegación web o mensajería, el fabricante indica que podemos usar más de 12 horas de batería sin problemas. En el momento en el que nos dispongamos a usar aplicaciones de gran carga de procesamiento o de uso de memoria gráfica de la GPU, el dispositivo no aguantará "vivo" más de 4 horas.

Para ser más concretos, diremos que aplicaciones como las incluidas en los terminales Samsung de fábrica, Facebook, los juegos Puzzle & Dragons o el popular Candy Crush Saga, son los peores enemigos de cualquier batería de smartphone que se precie.

Potencia descontrolada, un gran error actual

Cores

Además del consumo de aplicaciones, juegos o pantallas, la carrera por la potencia tampoco tiene tope: cada año contamos con terminales con procesadores de gran cantidad de núcleos funcionando a la vez, dispuestos a mover grandes cantidades de instrucciones.

Los fabricantes comenzaron lanzando terminales de un solo núcleo, a los que aumentaban la potencia progresivamente, luego saltaron a los terminales de dos y cuatro núcleos (recordando antiguos tiempos del progreso en procesadores de ordenadores). Aquí es cuando realmente se inició una "guerra de potencias" en el mundo de los smartphones, que nos traía, cada pocos meses, terminales con procesadores de múltiples núcleos que solo buscaban demostrar su valía a la hora de ejecutar procesos de forma más veloz, sin coordinarlos demasiado. Pero la cosa cambió.

Smartphone Battery Life2014 Gráfica de duración de las baterías actuales en smartphones - Fuente: thedigitalcamera.net

Pasar a dispositivos con procesadores de más núcleos era ilógico: no era necesaria tanta potencia acumulada en forma de núcleos, sino saber aprovechar los procesadores existentes para hacerlos rendir más y mejor a distintos niveles.

No necesitábamos más núcleos, sino aprovechar los procesadores existentes para hacerlos rendir más y mejor a distintos niveles

A partir de aquí se comenzaron a emparejar núcleos de mayor y menor potencia en grupos de dos o cuatro unidades en cada nuevo procesador, según su rango, y además, hace poco, se dio el salto a la era de los procesadores móviles de 64 bits, mucho más potentes y con un aprovechamiento más amplio de las instrucciones de datos (lo que aporta precisión y velocidad global).

Ahora podemos controlar mejor el número de procesos a realizar, pero todas las mejoras en potencia suelen elevar el consumo de batería, a pesar de lo eficientes que puedan ser energéticamente hablando (es algo que se intenta compensar en cada generación con mejor o peor resultado). ¿Cuál podría ser la solución? Crear grupos de procesadores aún más divididos, que sólo funcionen cuando realmente se les necesite, de forma totalmente controlada y precisa.

Soluciones “temporales” a la falta de capacidad de carga

Batext

La tecnología de las actuales baterías no es capaz de seguir el ritmo de crecimiento que estamos presenciando. Se habla mucho de las innovaciones que llegarán de cara al futuro, como el uso del grafeno, que aportarán mucha más capacidad y velocidad de carga usando el mismo espacio reducido de las baterías actuales.

En 1990 se demandaba en todo el mundo alrededor de 200.000 mega-vatios/hora en consumo de baterías, el equivalente a 44.400.000.000 pilas alcalinas, es decir, lo suficiente para dar la vuelta al mundo 57 veces con ellas. En el año 2013 esa cifra se había duplicado

Para que nos hagamos una idea del consumo actual de baterías, en 1990 se demandaba en todo el mundo alrededor de 200.000 mega-vatios/hora en consumo de baterías, el equivalente a 44.400.000.000 pilas alcalinas, es decir, lo suficiente para dar la vuelta al mundo 57 veces con ellas. En el año 2013 esa cifra se había duplicado.

Mientras llega ese futuro, ahora, en el presente, con la tecnología actual, solo nos queda tirar de inventiva para solucionar el problema de contar con horas limitadas de carga en la batería de nuestros smartphones.

Gokuusu Portable Battery

En los últimos años hemos visto como han comenzado a triunfar las denominadas “powerbanks” o baterías externas: se trata de packs del mismo tipo de baterías que usan los smartphones, pero con carcasa y tamaños perfectos para llevarlas encima y tenerlas preparadas para conectar al dispositivo que necesite un buen “chute” de energía. Se trata de una solución temporal mientras avanza la tecnología, como último recurso.

Así es: nuestros remedios temporales son ir con una batería extra encima o llevar un cargador encima y cruzar los dedos para encontrar un enchufe cerca siempre que no estemos en casa o en el trabajo. Vivimos “enganchados” a la batería.

Algunos científicos incluso piensan que el futuro de las baterías pasa por añadir nuevas formas de cargarla: pensar en realizar cargas con luz ambiental o solar e incluso con el movimiento del cuerpo. Un cuerpo en constante e intenso movimiento es capaz de generar 100 o 200 vatios de potencia, un teléfono solo se puede cargar a 2,5 vatios . ¿Por qué no aprovechar esa "energía desperdiciada" y aplicarla a la carga de baterías? Algunos estudios hablan seriamente sobre ésta posibilidad.

MediaTek helio X20, el futuro de la potencia

Heliox20

Con todos estos datos y necesidades llegamos a la aparición de procesadores como el MediaTek helio X20, un chip que cuenta con nada menos que 10 núcleos en su interior. Sí, has leído bien: 10 núcleos.

Tricluster

Pero ser el procesador con mayor número de núcleos no implica que su potencia escape a todo control, al contrario: estos núcleos se dividen en tres grupos muy optimizados, que hacen uso de un sistema denominado CorePilot 3.0.

Eleph

Estos tres grupos de núcleos, 4 núcleos Cortex-A53 a 1.4 GHz, otros 4 núcleos Cortex-A53 a 2.0 GHz, y 2 núcleos Cortex-A72 a 2.5 GHz de potencia, se irán activando a medida que el esfuerzo de procesamiento lo requiera.

Cap1

Por ejemplo, si el terminal se encuentra en reposo, todos los núcleos se encontrarán apagados. Si estamos usando Whatsapp, usará los núcleos de menor potencia. Si estamos tomando fotografías, puede bastar con algo más de potencia. Eso sí, cuando estés realizando un proceso complejo, como jugar al juego con mejores gráficos del momento, los núcleos más potentes estarán a tu disposición.

Este reparto de potencia entre núcleos aporta hasta un 30% de eficiencia al procesador respecto a otros chips del mercado que incluyen bloques de núcleos potentes, y no gestionan bien los procesos que no necesitan tanta potencia. Es tan óptimo que podrás aprovechar tal potencia para ver contenidos mucho más nítidos, con más profundidad de color y a una velocidad de refresco mayor, de hasta 120 cuadros por segundo.

Cap2

Marcas como Sony, LG, Meizu, y Elephone han apostado y seguirán apostando por estos procesadores que combinan eficiencia y potencia, algo importante para que los usuarios opten por sus nuevas propuestas.

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