Tìm hiểu phần cứng của smartphone

Tìm hiểu phần cứng SMARTPHONE Bạn hiểu cách khái quát Smartphone thiết bị cho phép thực gọ điện có thêm tính mà khứ, bạn thấy máy vi tính thiết bị hỗ trợ cá nhân kỹ thuật số (PDA) Các tính kể gửi nhận email, chỉnh sửa tài liệu Office, lịch làm việc… Những tính Smartphone phân biệt với điện thoại di động liệt kê sau: Hệ điều hành: Nói chung, Smartphone dựa hệ điều hành (OS) cho phép chạy ứng dụng Trên thị trường có HĐH phổ biến cho Smartphone là: iOS, BlackBerry OS, Android, Symbian, webOS, Windows Phone Ứng dụng (Apps): Trong tất điện thoại di động có sẵn số dạng phần mềm (chẳng hạn, phần mểm quản lý danh bạ thông minh, to-do list), Smartphone có khả làm nhiều Smartphone, với phần mềm cài thêm, cho phép tạo chỉnh sửa tài liệu Microsoft Office – xem file, cho phép tải thêm ứng dụng từ nguồn khác Truy cập Web: duyệt web tốc độ cao thông qua wifi hay mạng 3G 4G Email/chat: Smartphone nhận gởi email, chat tùy chỉnh nhiều điện thoạ thông thường Đây số tính làm cho Smartphone thông minh Tuy nhiên, nên nhớ công nghệ xung quanh Smartphone điện thoại di động liên tục thay đổi, yếu tố phân biệt Smartphone ngày hôm thay đổi vào tuần tới, tháng tới năm tới mà khó đoán trước I Processor - Vi xử lý A Khái niệm vi xử lý Bộ vi xử lý bên Smartphone xem não bộ, phần tử cốt lõi thiết bị Có thể hình dung mạch xử lý liệu theo chương trình thiết lập trước, mạch tích hợp phức tạp gồm hàng triệu transistor với kích thước siêu nhỏ Thường tốc độ xử lý Smartphone phụ thuộc vào tốc độ cấu trúc Processor B Kiến trúc ARM ARM (viết tắt từ Acorn RISC Machine, sau Advanced RISC Machine) loại cấu trúc vi xử lý 32-bit kiểu RISC sử dụng rộng rãi thiết kế nhúng Do có đặc điểm tiết kiệm lượng, CPU ARM chiếm ưu sản phẩm điện tử di động - sản phẩm mà việc tiết kiệm công suất mục tiêu quan trọng hàng đầu thiết kế RISC (viết tắt Reduced Instructions Set Computer - Máy tính với tập lệnh đơn giản hóa) phương pháp thiết kế vi xử lý theo hướng đơn giản hóa tập lệnh, thời gian thực thi tất lệnh Ngày nay, 75% CPU nhúng 32-bit thuộc họ ARM, điều khiến ARM trở thành cấu trúc 32-bit sản xuất nhiều giới CPU ARM tìm thấy khắp nơi sản phẩm thương mại điện tử, từ thiết bị cầm tay (PDA, điện thoại di động, máy đa phương tiện, máy trò chơi cầm tay, máy tính cầm tay) thiết bị ngoại vi máy tính (ổ đĩa cứng, định tuyến để bàn.) Một nhánh tiếng họ ARM vi xử lý Xscale Intel II Chipset Chipset nhóm mạch tích hợp (các "chip") thiết kế để làm việc đơn vị độc lập để thực chức Ví dụ: Modem chipset bao gồm tất mạch tích hợp đảm nhận việc truyền nhận thông tin III GPU Bộ xử lý đồ họa (Graphic Processing Unit), dạng xử lý chuyên biệt dùng cho việc thể hình ảnh, thành phần quan trọng định đến sức mạnh đồ họa IV System on a Chip (SoC) Hệ thống vi mạch (viết tắt SoC hay SOC) hệ thống điện tử xây dựng đế silicon với ý tưởng tích hợp tất thành phần hệ thống lên vi mạch đơn (hay gọi chip đơn) Hệ thống SoC bao gồm khối chức năng, khối tín hiệu khối tần số radio Các thành phần tích hợp là: • Bộ xử lý (processor) • Bộ nhớ (RAM, ROM) • Bộ xử lý đồ họa (GPU) • Khối truyền thông nối tiếp UART • Các cổng giao tiếp song song (parallel port) • Khối điều khiển truy xuất nhớ trực tiếp (DMA controller) Các loại SoC thường thấy thị trường Smartphone: A Snapdragon Snapdragon Qualcomm xử lý trung tâm với thành phần chính: • CPU xử lý (Scorpion) • GPU Adreno • GPS định vị • Modem kết nối di động (LTE, 3G, WLAN, BT) Snapdragon tính hợp tất cà loại chip vào chip nhất, điều tạo lợi tiết kiệm điện diện tích mainboard B Exynos Đây chip Samsung trang bị cho Smartphone Android cao cấp hãng, Galaxy S với Exynos 3110 (Hummingbird) • CPU xử lý (Cortex) • GPU Mali Sau giới thiệu Galaxy SII với Exynos 4210 tới đây, Samsung giới thiệu Exynos 5450 với CPU Quad-core Cortex-A15 2.0GHz GPU MaliT658 C Tegra Đây dòng SoC nVIDIA sản xuất, chip tích hợp: • CPU Cortex • GPU • Chip cầu bắc / chip cầu nam • Bộ điều khiển nhớ Trên lý thuyết, dòng chip cho khả xử lý đồ họa mạnh mà lại tiêu thụ lượng Hiện đại diện dòng Tegra với CPU Coretex A9 1.3GHz bốn nhân, GPU 12 nhân ULP D OMAP Chip xử lý OMAP hãng Texas Instrument sản xuất nên thường thấy thông tin cấu hình ghi TI OMAP, chip bao gồm: • CPU Cortex • GPU PowerVR Trên Galaxy Nexus trang bị OMAP4460 với CPU Cortex A9 dual-core, GPU PoerVRSGX540 Dual-channel LPDDR2 (Tegra dùng Single-channel) E Intel ATOM F Kirin G Mediatek Bộ nhớ A.Internal - Bộ nhớ 1.RAM RAM (viết tắt từ Random Access Memory tiếng Anh) loại nhớ máy tính RAM gọi nhớ truy cập ngẫu nhiên có đặc tính: thời gian thực thao tác đọc ghi ô nhớ nhau, cho dù vị trí nhớ Các chip RAM đọc hay ghi liệu nên RAM hiểu nhớ đọc-ghi (read/write memory), trái ngược với nhớ đọc ROM (read-only memory) Thông tin lưu RAM tạm thời, chúng mất nguồn điện cung cấp Các loại DRAM (Dynamic RAM): RAM động • SDRAM (Viết tắt từ Synchronous Dynamic RAM) gọi DRAM đồng SDRAM gồm phân loại: SDR, DDR, DDR2 va DDR3 • DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM), thường giới chuyên môn gọi tắt "DDR" DDR SDRAM cải tiến nhớ SDR với tốc độ truyền tải gấp đôi SDR nhờ vào việc truyền tải hai lần chu kỳ nhớ Đã thay DDR2 • DDR2 SDRAM (Double Data Rate SDRAM), Thường giới chuyên môn gọi tắt "DDR2" Là hệ thứ hai DDR, lợi lớn so với DDR có bus speed cao gấp đôi clock speed • DDR III SDRAM (Double Data Rate III SDRAM): gọi tắt "DDR3", có tốc độ bus 800/1066/1333/1600 Mhz Sự thật khả điện thoại để chạy đồng thời ứng dụng phụ thuộc vào dung lượng RAM trống vào thời điểm nhớ RAM không nhiều Smartphone Ví dụ: iPhone Samsung Nexus S có 512MB RAM chạy nhiều ứng dụng mà không sợ làm giảm hiệu suất điện thoại ROM Bộ nhớ đọc (Read-Only Memory - ROM) loại thiết bị lưu trữ dùng máy tính thiết bị khác Nó có tên không dễ để ghi thông tin lên Không giống RAM, thông tin ROM trì dù nguồn điện cấp không ROM, theo nghĩa, cho phép đọc liệu từ chúng nhiên tất loại ROM cho phép ghi liệu lần, sản xuất lần đầu bước lập trình Một số loại ROM cho phép xóa lập trình lại nhiều lần B External - Bộ nhớ Thẻ nhớ dạng nhớ mở rộng thiết bị số cầm tay (bao gồm: PocketPC, Smartphone, Điện thoại di động, Máy ảnh số, Máy quay video số…) thường có kích thước nhỏ Thẻ nhớ sử dụng công nghệ flash để ghi liệu Thẻ nhớ chia thành nhiều thể loại: • CompactFlash Type I/II (CF) • Microdrive • Secure Digital (SD), miniSD, micro SD • MultiMediaCard (MMC), RS-MMC, Micro MMC • Memory Stick, Memory Stick PRO, Memory Stick Duo, Memory Stick PRO Duo (Độc quyền hãng SONY) • xD (Độc quyền hãng Fujifilm Olympus) Độc quyền hiểu hãng phát triển loại thẻ sử dụng cho sản phẩm hãng mà cấp phép sử dụng cho hãng khác, loại thẻ không sử dụng phổ biến thị trường Tốc độ đọc ghi loại thẻ nhớ thông số quan trọng, tốc độ đọc/ghi lớn giúp thực tác vụ nhanh hơn, làm giảm nguy gây lỗi làm việc C Các đơn vị thường dùng: Bit Bit đơn vị thông tin Bit nhận giá trị: Nó biểu diễn theo nhiều cách khác Có thể trạng thái đóng hay mở mạch điện, vệt khắc tia laser bề mặt đĩa CD v.v Các bit dùng để thể số tự nhiên hệ nhị phân “bit” thường viết tắt “b” Byte Byte đơn vị lưu trữ liệu cho máy tính, loại liệu lưu trữ, byte có bit "Byte" thường viết tắt "B" Hz Hertz đơn vị đo số truyền dẫn tín hiệu giây Trong Smartphone máy tính đơn vị dùng để đo tốc độ xử lý Màn hình cảm ứng Màn hình cảm ứng hình hiển thị hình ảnh điện tử có lớp cảm ứng cho phép người dùng tương tác trực tiếp với giao diện điện thoại bút stylus, ngón tay bàn tay… A Loại hình cảm ứng Màn hình cảm ứng Điện trở (Resistive touchscreen) có hai lớp vật liệu dẫn điện với kẽ hở nhỏ chúng Khi ngón tay bạn ấn vào điểm hình, hai lớp nối vào tạo thành mạch điểm Các thông tin từ mạch vào vi xử lý điện thoại Hiện Smartphone dùng loại hình cảm ứng Màn hình cảm ứng Điện dung (Capacitive touchscreen) thường thấy Smartphone Màn hình thường gồm lớp thủy tinh phủ lớp dẫn điện suốt ôxít thiếc indi Cơ thể người dẫn điện, nên chạm ngón tay vào lớp kính phủ phía trên, tạo gián đoạn tĩnh điện trường hình Các vi xử lý điện thoại phát vị trí gián đoạn B Công nghệ hình LCD Màn hình tinh thể lỏng (Liquid Crystal Display) loại thiết bị hiển thị cấu tạo tế bào (các điểm ảnh) chứa tinh thể lỏng có khả thay đổi tính phân cực ánh sáng thay đổi cường độ ánh sáng truyền qua kết hợp với kính lọc phân cực Chúng có ưu điểm phẳng, cho hình ảnh sáng, chân thật tiết kiệm lượng TFT LCD TFT LCD hình LCD dùng ma trận transistor phiến mỏng (Thin Film Transistor) có có thời gian đáp ứng nhanh chất lượng hình ảnh cao Các điểm ảnh điều khiển độc lập transistor đánh dấu địa phân biệt, khiến trạng thái điểm ảnh điều khiển độc lập, đồng thời tránh bóng ma thường gặp DSTN LCD (LCD ma trận thụ động - Dual Scan Twisted Nematic) Panel Panel phẳng vật liệu có chứa tinh thể lỏng phản ứng theo cách khác dòng điện tác dụng vào Ngoài thông số kỹ thuật độ tương phản, tần số đáp ứng, tốc độ làm tươi công nghệ panel yếu tố định chất lượng hình LCD TN Twisted Nematic - Ưu điểm: có thời gian đáp ứng nhanh (từ 2-5ms) - Nhược điểm : khả hiển thị màu sắc góc nhìn hạn chế VA Vertical Alignment - Ưu điểm : khả tái màu sắc sặc sỡ, độ tương phản cao mở rộng góc nhìn 170o theo hai chiều - Nhược điểm : thời gian phản ứng không tốt lắm, không phù hợp cho hiển thị chuyển động nhanh IPS In-Plane Switching - Ưu điểm : khả thể màu sắc trung thực ấn tượng, gần tương đương hình CRT góc nhìn lớn - Nhược điểm : chi phí cao OLED Công nghệ OLED (Organic Light Emitting Diode) sử dụng đi-ốt hữu phát quang Kodak nghiên cứu phát triển từ năm 1980 Các phân tử OLED có khả tự phát sáng (phát sáng trực tiếp) có dòng điện chạy qua nên không cần sử dụng ánh sáng phát quang riêng LCD Điều giúp hình OLED tiết kiệm điện lớn so với hình LCD, đồng thời độ phân giải, độ tương phản góc nhìn cao Việc sản xuất hình OLED kích thước lớn, cực mỏng (dày chưa đến 1mm) dễ dàng so với hình LCD Ngoài ra, loại hình cuộn lại, dán vào tường đem căng lên khung hình chiếu phim AMOLED AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diode) công nghệ hình diode phát quang hữu ma trận động Đây xem công nghệ chế tạo hình cao cấp dành cho thiết bị di động Công nghệ AMOLED có lịch sử gắn liền với phát triển hình diode phát quang hữu (tức OLED) Bên cạnh ưu điểm chung công nghệ OLED độ mỏng, chất lượng hiển thị hình ảnh cao, AMOLED trội với mức tiêu thụ điện giảm từ 40 đến 50% so với hình LCD Đối với công nghệ AMOLED, Samsung công ty nghiên cứu, phát triển ứng dụng rộng rãi hình AMOLED a) Super AMOLED Super AMOLED (Super Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode) công nghệ phát triển từ AMOLED Lưu ý: Super AMOLED AMOLED công nghệ hiển thị, khác công nghệ cảm ứng Ưu điểm Super AMOLED (so sánh với AMOLED): - Giảm 20% điện tiêu thụ - Phản xạ 80% lượng ánh sáng mặt trời - Góc nhìn 180 độ - Sáng 20% - Độ tương phản 100.000:1 b) Super AMOLED Plus Khác biệt hình Super AMOLED Plus Super AMOLED Samsung thay công nghệ PenTile (một điểm ảnh hiển thị màu xanh màu đỏ xanh dương) Real-Stripe (là cách xếp màu RGB truyền thống) Việc thể RGB giúp cho hình Super AMOLED Plus chứa nhiều sub pixel 50% so với hệ cũ đồng thời bị ám màu xanh Retina Display "Retina" có nghĩa "võng mạc" Theo Steve Jobs, số “kì diệu” mà mắt người phân biệt tối đa khoảng 300 ppi Do đó, Apple gọi hình LCD mật độ điểm ảnh tương đương với 326ppi iPhone4 (sau có iPod Touch Gen4, iPhone4S) Retina Display Với hình này, người dùng cảm thấy hình ảnh mượt, không bị vết cắt lởm chởm Gorilla Glass Gorilla Glass loại kính mỏng chất lượng cao làm từ kiềmaluminosilicate, đánh giá cao khả chịu lực chống xước Công nghệ cho phép kính có độ bền cao so với kính truyền thống, giúp giảm thiểu vết xước, lõm nứt va đập tiếp xúc với vật nhọn C Các thông số Pixel Một pixel (điểm ảnh) điểm sáng màu hình, tập hợp tất pixel hình gọi “độ phân giải” Pixel kích thước định trước Pixels Per Inch (ppi) ppi số lượng pixel có inch vuông ảnh số hình máy tính, không ảnh hưởng đến chất lượng thực ảnh ppi ảnh hưởng đến việc hiển thị ảnh hình in Lưu ý: Dots Per Inch (dpi) độ phân giải in mà máy in tạo Đây đặc tính vật lý máy in Mỗi dot máy in có kích thước vật lý xác định Máy in sử dụng dot mực để hiển thị hình ảnh; máy in tạo nhiều dot inch vuông chất lượng in cao