In 2011 kochten bijna een half miljard mensen een smartphone, zowat een derde van alle verkochte toestellen. Dat is ruim zestig procent meer dan in 2010. Nederlanders zijn ook dol op de slimme mobieltjes; eind vorig jaar bezat 52 procent een smartphone. Interessant om te weten wat er allemaal in zo’n toestel ingebouwd is.
Een smartphone en PC vertonen bepaalde gelijkenissen. Zo is de kloksnelheid (in Giga- of Megahertz) een redelijke indicator van de snelheid en zijn dual- en quadcore-exemplaren tegenwoordig de standaard. Een dualcore-chip kan twee berekeningen tegelijk uitvoeren, en een quadcore-model zelfs vier. Een 2 GHz-dualcore is ruwweg negentig procent sneller dan een reguliere 2 GHz-processor. De quadcore variant bijna vier maal zo snel. Toch is zeker ook een hoge kloksnelheid belangrijk, en een snelle dualcore kan een matige quadcore in veel scenario’s zeker evenaren. De vier rekenkernen worden namelijk alleen allemaal belast tijdens het draaien van zeer zware applicaties als 3D-spellen.
Quad rules
Een quadcore-processor geniet toch meestal de voorkeur, alleen al omdat deze een stuk nieuwer zijn dan de alweer een jaar oude eerste dualcores. Zo bevatten de quadcore Tegra3-chips van Nvidia stiekem een extra, vijfde, rekenkern. Deze ‘Companion Core’ is met maximaal 500 MHz stukken trager dan de vier gewone kernen van 1500 MHz. De trage kern gebruikt echter slechts een fractie van de stroom van de snellere. Zolang u de telefoon niet gebruikt handelt de trage kern alle processen af en zo gaat de batterij stukken langer mee. Een oudere bespaartruc is het terugschakelen van de kloksnelheid. Hoe lager de kloksnelheid, hoe lager de benodigde spanning en hoe lager het verbruik (tot wel zestig procent). Tenslotte bevat de nieuwere processor transistors van 40 nanometer ten opzichte van de 65 nm van de vorige generatie. De kleinere transistors verdubbelen de prestaties bijna, terwijl ze toch iets minder stroom verbruiken. De verkleining betekent ook dat er meerdere kernen in dezelfde ruimte passen.
Veel fabrikanten proberen nog eind dit jaar met opvolgers van slechts 28 nanometer te komen, hetgeen eenzelfde grote sprong zal betekenen als de verkleining van 65 naar 45 of 40 nm. Met kerst zal een grote selectie fors snellere toestellen in de winkeletalages liggen. Maar de nieuwe chips verhogen niet alleen de rekensnelheid fors, ook van verschillende andere onderdelen debuteert een nieuwe generatie. De reden is dat een smartphone processor een compleet microcomputertje op zich is, een zogenoemde SoC oftewel ‘System on a chip’.
System on a Chip
Hoe directer de processor kan communiceren met de grafische kaart, het interne geheugen, de gegevensopslag en andere componenten hoe sneller en dus beter dat is. Een SoC is een processor, 3D-kaart, geheugencontroller, geluidskaart, een foto-chip (ISP) en een hd-video decoder/encoder in een. De laatste twee zijn verantwoordelijk voor het razendsnel opslaan van foto’s en video’s. Ook stuurt de SoC meestal het scherm en de speakers aan. Ontwerpt men een compleet nieuwe processor dan gaan doorgaans ook al deze andere ingebouwde functies met sprongen vooruit. De Tegra 3’s grafische prestaties bijvoorbeeld verdrievoudigden vergeleken met de Tegra 2. Ruwweg komen de grote fabrikanten eens per jaar met een nieuwe SoC, en elk half jaar met een update van hun bestaande SoC. De SoC communiceert met zuinig ddr2- of ddr3- intern geheugen. De variaties in geheugengrootte en -snelheid zijn niet erg groot en hebben maar weinig impact op de prestaties.
De belangrijkste taak van de SoC is communiceren met het scherm. Het merendeel van uw invoer én de uitvoer vindt plaats via het aanraakgevoelige scherm. Deze combinatie van muis, toetsenbord en scherm is zeker even belangrijk als de snelheid van de SoC. Het aantal pixels (en daarmee de resolutie), de grootte, de aanraakgevoeligheid en de techniek achter het scherm zijn hier de belangrijkste factoren die de kwaliteit bepalen. Het aantal pixels bepaalt hoe scherp de beelden zijn, meer pixels betekent scherper. Het huidige maximum is 1280 pixels hoog bij 720 pixels breed. Dit is precies het formaat van hd-ready-kwaliteit video, meestal 720p genoemd. Dat past momenteel alleen in forse schermen van ruim twaalf centimeter diagonaal.
Scherm
Smartphones bevatten tegenwoordig vrijwel altijd een zogenaamd capacitief scherm. Dit type scherm kent veel voordelen. Zo kan het scherm van keihard Gorillaglas of krasvast plastic zijn, reageert het op lichte aanraking en zijn het contrast en de helderheid erg hoog. Een stuk goedkoper is een resistief scherm, dat we voornamelijk aantreffen bij de goedkoopste e-readers en tablets. Het contrast is een stuk minder dan bij de capacitieve schermen, u moet relatief hard drukken en het scherm is gevoelig voor beschadiging door scherpe voorwerpen. De meeste mensen vinden zo’n resistief scherm niet lekker werken en huidige smartphones hebben ze dan ook niet meer.
Verreweg het populairst is de Amoled-schermtechnologie. Samsung is dé leverancier van deze schermen, maar de huidige Super Amoled-reeks wordt voornamelijk in de eigen toestellen gebruikt. De schaarste van deze schermen maakte dat concurrenten moesten zoeken naar alternatieven in de vorm van Sony’s Super LCD en Apple’s Retina schermen. Helaas onthullen weinig fabrikanten wat voor type scherm wordt gebruikt, uitgezonderd Apple en Samsung – die uiteraard hun eigen product promoten. Gelukkig zijn de drie typen schermen inmiddels zo ver ontwikkeld dat ze allemaal goed presteren. Alleen het contrast en de helderheid willen nog weleens sterk genoeg verschillen dat het zichtbaar is. Een goede test is om een aantal foto’s en een video te bekijken met grote verschillen in contrast en kleur.