Tentoraz sme si stanovili o niečo náročnejšiu úlohu. Radi by sme sa totiž pozreli na všetky hlavné komponenty („súčiastky“) moderného telefónu, a to tak, aby sa v článku nestrácali ani čitatelia, ktorí sa technológiami až tak nezaoberajú...
Zároveň sme však vytvorili článok, aby bol zaujímavý i pre skúsených nadšencov, ktorí vedia, že existuje procesor, RAM a podobne.
Preto vám pri každom hardvéri jednoducho vysvetlíme, na čo slúži, a zároveň sa pokúsime spomenúť niektoré technickejšie detaily alebo trendy. Okrem toho budeme odkazovať na zaujímavé články a zdroje pre tých z vás, ktorí čipom a polovodičom rozumejú (prípadne by im chceli porozumieť).
Dajte nám teda prosím vedieť v komentároch, ako sme si počínali.
Trochu filozofovania a optimizmu na úvod
Nebojte sa, v článku nájdete presne to, čo hľadáte: stručný a jasný prehľad v štýle „mozog telefónu je procesor, robí to a to“. Chceli sme vám však v krátkosti pripomenúť, že smartfón sa neskladá len z nejakých desiatich hlavných komponentov priskrutkovaných k sebe, ale zo stoviek súčiastok.
Taktiež je to skvelá príležitosť na trochu pokory, pretože aj my si priznáme, že hoci môžeme mať kvalitné vzdelanie vrátane stredoškolskej fyziky, z hľadiska skutočného pochopenia skončíme pravdepodobne niekde pri lopate (železo, drevo, princíp páky – jasné, to poznáme). Ako teda v skutočnosti fungujú „obvody“, „tlačené spoje“, „senzory“ a iné? V učebnici fyziky je to síce pekne nakreslené, no úprimne povedané, všetko by to mohli riadiť aj napríklad kúzelní škriatkovia...
Zvyčajne sa nad tým nezamýšľame, ale viete, aký komplikovaný je už len snímač okolitého svetla, ktorý riadi automatický jas displeja – nehovoriac o samotnom displeji Super AMOLED so superjemným rozlíšením?
Tým sa dostávame k optimistickej časti úvodu. Nemusíte byť práve „eko“, a predsa ste si možno mysleli, že výroba všetkých tých stoviek súčiastok, skladanie telefónu a nakoniec aj vynájdenie celého zariadenia – to všetko má samozrejme vplyv na životné prostredie.
Aj preto sme chceli hneď na začiatku povedať, že spoločnosť Samsung si je toho vedomá a že myslíme na to, ako tieto vplyvy zmierniť, respektíve ich v ideálnom prípade vykompenzovať. V roku 1992 sme z toho dôvodu vydali vyhlásenie o ochrane životného prostredia, keďže ekológiu berieme veľmi vážne. Naše vlastné ciele sú prísnejšie než už tak existujúce striktné normy, zákony a smernice, ktoré prirodzene dodržiavame.
> Vedeli ste, že staviame aj lode a budovy alebo že vyrábame zdravotnícke pomôcky?
Buďme konkrétnejší, aby to neboli len prázdne výkriky do tmy. Jedným z posledných príkladov (ku ktorému máme i obrázky) sú nové skladacie telefóny Galaxy Z prípadne slúchadlá Buds2 Pro. Komponenty slúchadiel Buds a ich puzdrá obsahujú celkovo 29 gramov plastu, z čoho viac ako 27 gramov (cez 90 %) pochádza z recyklovaných materiálov. Ide napríklad o vyradené rybárske siete, ktoré by inak v oceáne spôsobili neporiadok. Ak vás zaujímajú podrobnosti a údaje o tomto konkrétnom príklade, môžeme vás odkázať na augustovú tlačovú správu.
V prípade, že chcete urobiť razantnejší krok aj vy, využite našu trade-in ponuku Vymeňte starý za nový. Pri kúpe nového modelu odkúpime váš starý telefón (dokonca aj iné značky), takže namiesto do koša, kam nepatrí, sa môže opäť použiť na výrobu nových súčiastok, pričom ušetríte niekoľko eur.
Prejdime však k prehľadu hlavných komponentov a ich významu v modernom smartfóne.
Pre používateľa je najdôležitejší displej
Skôr než sa dostaneme k jednotlivým čipom a pamätiam, pozrime sa na najväčšiu súčasť hardvéru moderného smartfónu – a zároveň jednu z teoreticky i technicky najkomplikovanejších: displej.
Začnime stručne tým, prečo sú displeje Super AMOLED lepšie ako rôzne typy LCD. Zatiaľ čo LCD funguje na princípe podsvietenia, kde samotný displej nevytvára svetlo, ale ho len určitým spôsobom prepúšťa, aby ste videli konkrétnu farbu, rôzne – LED displeje sa skladajú zo samostatných svietiacich diód. Výhodou následne je, že keď má byť displej čierny, LED diódy sa jednoducho neaktivujú a čierna zostane čiernou (LCD sivo presvitajú).
Hoci majú LCD obrazovky (technológia IPS, PLS a iné) krásne zobrazenie, ako sme chválili v našich dojmoch z tabletu Galaxy Tab A8, a sú nimi vybavené aj niektoré cenovo dostupnejšie modely, displeje (Super/Dynamic) AMOLED sú legendárne a predstavujú vrchol kvality zobrazenia. Nie je náhoda, že naše top modely ich ponúkajú už niekoľko rokov a že ich vyrábame aj pre niektorých našich konkurentov.
A prečo sme začali s displejom? Určite nechceme podceňovať výkon ani pamäť, ale keď si napríklad čítate správu v četovacích aplikáciách alebo prezeráte sociálne siete, procesor oddychuje. Na displej sa však pozeráte pri všetkých činnostiach okrem hovorov a počúvania hudby, preto by ste mu mali pri výbere telefónu venovať maximálnu pozornosť.
Samozrejme, záleží aj na mnohých ďalších parametroch, nielen na technológii. Jemnosť (rozlíšenie), citlivosť (na dotyk a tlak) či maximálny jas. Dokonca sem patrí aj ochranné sklo. To nespomíname náhodou, pretože si myslíme, že by bolo hriechom sa nepodeliť o technickejšie video priamo z kórejskej továrne, kde vyrábajú „ohybné sklá“ pre naše telefóny Galaxy Z. To je však úplne iný príbeh z hľadiska technológie, ktorý by si zaslúžil samostatný článok (a množstvo štúdia).
A rozhodne odporúčame čo najvyššiu možnú obnovovaciu frekvenciu, pretože plynulosť pohybu na vyšších frekvenciách je naozaj citeľne i viditeľne lepšia.
Procesor: „Mozog“ celého telefónu
V podstate nemusíme zachádzať do žiadnych nejasných detailov, ale na príklade nášho Exynosu vieme povedať, že SoC môže obsahovať:
• centrálna procesorová jednotka (CPU), hlavná výpočtová jednotka, ktorá zabezpečuje chod systému a všetkých aplikácií a riadi správanie hardvéru;
• grafický procesor (GPU), ktorý riadi spracovanie grafiky v hrách, ale napríklad aj vykresľovanie používateľského rozhrania;
• obrazový procesor (ISP), ktorý spracováva fotografie a videá (pri samotnom snímaní aj pri náhľade v aplikácii fotoaparátu);
• neurónovú procesorovú jednotku (NPU), ktorá pracuje s algoritmami „hlbokého učenia“ (deep learning, súčasť strojového učenia), čo je základom umelej inteligencie (UI, v angličtine AI);
• digitálny signálový procesor (DSP), ktorý spracováva digitálne signály, údaje a dáta, s ktorými SoC pracuje;
• modem, ktorý sa stará o telefónnu a dátovú komunikáciu (napríklad LTE alebo 5G);
• obvod, ktorý riadi pripojenie (Wi-Fi);
• obvod, ktorý spravuje bezpečnostné riešenia (Samsung Knox, biometrické overovanie, Samsung Pay atď.).
To všetko by sa dalo opísať na ďalších stovkách strán textu, ale pre naše účely postačí uvedený stručný zoznam. Nie všetky procesory sú rovnaké, ale tieto časti (IP) nájdete práve v našom procesore Exynos 2200 (SoC). Analógia s ľudským mozgom je vlastne celkom presná – ten tiež spracováva signály, ktoré dostáva z našich zmyslových orgánov, ovláda telo a napríklad aj reč...
Ak hovoríte po anglicky a o procesore by ste sa chceli dozvedieť viac technických, aj keď stále „ľudskejších“ informácií, na našej webovej stránke Samsung Newsroom vám ponúkame sériu troch článkov „All About Exynos“: 1. časť | 2. časť | 3. časť, v ktorých SoC opisujú vedúci vývojári jednotlivých IP. Práve z nich sme čerpali.
Pamäť RAM a úložisko s kapacitou podobnou počítaču
Odborníkom sa ospravedlňujeme, ale trochu to zjednodušíme: Pamäť RAM sa používa ako operačná pamäť – uchovávajú sa v nej aktuálne spustené programy a ich dočasné dáta (a to platí aj pre chod operačného systému). Sú veľmi rýchle a zvládajú neustále prepisovanie. Zdôrazňujeme však slovo „dočasné“. Ak chcete niektoré údaje – napríklad fotografiu v dokumente programu Word – uložiť natrvalo, musíte použiť tradičné interné úložisko (alebo možno cloud), ku ktorému sa dostaneme o chvíľu.
V telefónoch sa pochopiteľne nepoužívajú „dlhé“ moduly RAM (DIMM) ako v PC, ani tie menšie moduly v notebooku (SO-DIMM). Klasicky v nich nájdete „LP“ pamäť s nízkou spotrebou, čo znamená, že RAM nezaťažuje batériu. Aktuálne sú najrýchlejšie a najlepšie pamäte LPDDR5X.
Zaujímavosťou je, ako sa v priebehu rokov zvyšovala kapacita. Za minimum sa považujú 3 GB či 4 GB, lepšie modely majú 6 GB a tie najlepšie 8 GB až 12 GB RAM. (Na druhej strane, počítače zamrzli v čase. Notebooky sa stále predávajú aj s 8 GB RAM – bohužiaľ, to už pre dnešný počítač nestačí.)
A čo „tie zvyšné“ gigabajty uvedené v parametroch? To je interná pamäť, do ktorej sa ukladajú fotografie, videá, súbory, trvalé údaje aplikácií a mnoho ďalšieho. Samozrejme, v mobilných telefónoch nenájdete žiadne pohyblivé „pevné disky“, ale rýchle flash pamäte. Minimálna kapacita je dnes 32 GB, pričom najlepšie modely pokojne ponúkajú od 256 GB do 512 GB.
Každopádne, priestor nie je jediným dôvodom; karty tiež nie sú také rýchle ako interná pamäť a navyše majú ďalšie obmedzenia. Ak však na pamäťovú kartu máte priestor, úložisko si dokážete rozšíriť až o 1 TB a ukladať tak naň multimédiá či veľké pracovné súbory.
Špecifická súprava fotoaparátov
S fotoaparátmi je to zložitejšie, odkedy ich smartfóny začali ponúkať viac, čo mimochodom nie je až tak dávno. Okrem predného fotoaparátu (fotoaparátov) je dnes „bežné“ mať štvoricu zadných objektívov s rôznym zaostrením (hlavný, ultraširoký, makro, teleobjektív, ...).
Obrazový procesor, ktorý spracováva údaje, sme už spomenuli. Veľa však závisí aj od fyzických vlastností hardvéru, konkrétne od veľkosti snímača a parametrov objektívu (skladá sa z mnohých vrstiev a komponentov). Pochopiteľne, nepodceňujme ani samotný počet megapixelov, hoci optické vlastnosti, snímač i následné hardvérové a softvérové spracovanie obrazu sú v skutočnosti dôležitejšie.
Fotografovanie je dnes jednou z najdôležitejších mobilných činností. Veľkú pozornosť venujeme zlepšeniu kvality nočných snímok, čo je náročné, pretože veľkosť snímača, ktorá je pri slabom osvetlení rozhodujúca, je fyzicky obmedzená tým, že mobilné telefóny sú malé a tenké. Už teraz musia fotoaparáty často vyčnievať nad povrch zadnej strany, aby sa do smartfónu vôbec zmestili.
Napriek tomu sme dosiahli mnohé výrazné míľniky – napríklad 10-násobný optický (!) zoom na našich vlajkových zariadeniach, čo bolo predtým takmer nepredstaviteľné. A i keď sme o niekoľko odsekov vyššie tvrdili, že počet megapixelov nie je jediným dôležitým údajom, je užitočný, keď naše fotoaparáty nasnímajú záber s ultravysokým rozlíšením a následne použijú jemné dáta na „výpočet“ menšieho, vysokokvalitného obrázka (nona-binning).
Káblové i bezdrôtové pripojenie
O komponente SoC, ktorý sa stará o hovory či mobilné pripojenie a tiež o Wi-Fi, sme sa už zmienili. Každý telefón so systémom Android ponúka od samého začiatku pripojenie Wi-Fi a Bluetooth, no kapitola „konektivita“ ešte zďaleka nekončí.
Pred rokmi to v podstate nevadilo, ale v dobe, keď platíme priložením telefónu (alebo hodiniek), by nám NFC chýbalo. O GPS ani nehovoriac! Vždy aktuálna navigácia v mapovej aplikácii a prostredníctvom systému Android Auto je teraz štandardom pre milióny ľudí – predtým ste si museli kúpiť špeciálny prístroj priamo do auta.
Z pokročilejších technológií, ktoré možno nepoznáte, spomenieme UWB (Ultra-wideband), ktorú ponúka napríklad nový Galaxy S22 Ultra. Okrem mnohých všeobecných výhod (prenosové rýchlosti, nízke rušenie atď.) je technológia UWB skvelá napríklad v tom, že ak je v blízkosti iné zariadenie, môžete ho vystopovať s presnosťou na centimetre. Nasaďte si na kľúče náš prívesok SmartTag+ a už ich nikdy nebudete hľadať.
Nezabúdajme ani na fyzické konektory – dnes už výlučne obojstranné USB-C, zvyčajne v nejakej modernej, rýchlej verzii. Podstatné je tak „IT“, ako aj fyzické vlastnosti, pretože USB sa stará o prenos dát a nabíjanie.
Senzory, senzory, senzory
Snímače sú prekvapivo lacnou, ale mimoriadne dôležitou súčasťou hardvéru telefónu. Medzi základné patria:
• Snímače pohybu a smeru (otáčania), t. j. akcelerometer a gyroskop. Tie umožňujú nakloniť obrazovku na výšku/šírku alebo hrať hry nakláňaním telefónu či používaním rôznych gest.
• Snímač okolitého jasu riadi automatické podsvietenie telefónu, aby ste naň dobre videli počas slnečného dňa, ale aby zároveň zbytočne neoslňoval v tme (a šetril batériu).
• Snímač vzdialenosti napríklad vypne displej (a vypne citlivosť na dotyk), keď si počas hovoru priložíte telefón k uchu.
• Digitálny kompas vie, kde sa nachádza sever, preto sa používa (spolu s GPS) napríklad v navigačných alebo mapových aplikáciách.
A to je len základ. Medzi snímače môžeme zaradiť aj snímač odtlačkov prstov, ktorý je v niektorých našich modeloch ukrytý priamo v displeji (presnejšie „pod displejom“, ak hovoríme o komponentoch). Ide o mimoriadne rýchly a pohodlný, no zároveň bezpečný spôsob odomykania telefónu, ktorý môže byť užitočný napríklad pri prístupe k citlivým údajom a aplikáciám, ako sú platby či bankovníctvo.
V niektorých modeloch ponúkame napríklad aj barometer, magnetometer a dotykový snímač tlaku na obrazovke; skladacie telefóny dokážu rozpoznať aj to, kedy sú otvorené. Na druhej strane sme sa vzdali snímačov srdcovej frekvencie pre smartfóny, pretože je efektívnejšie, keď si srdcovú frekvenciu monitorujete prostredníctvom inteligentných hodiniek.
Batérie sú čoraz sofistikovanejšie
Batéria a príslušný napájací obvod patria medzi najdôležitejšie, ale aj najchúlostivejšie prvky. Batéria by mala byť dostatočne veľká, aby telefón s obrovským displejom mohol bezproblémovo fungovať veľa hodín a majitelia ho tak nemuseli mať stále na nabíjačke. Zároveň však musí byť precízne a citlivo navrhnutá tak, aby sa neprehriala.
A samozrejme, tie batérie nie sú „tužkové“. Kapacita je čoraz väčšia a podporujú stále rýchlejšie nabíjanie, káblové i bezdrôtové. Každopádne už nie je cieľom vyrobiť takú veľkú batériu, aby vydržala tri dni. Lepšie je, keď dokážete telefón nabiť „z nuly na sto“, respektíve z nuly na päťdesiat za niekoľko minút, než aby ste ho nabíjali niekoľko hodín.
Operačný systém a nadstavba
Podobne ako počítač či notebook so systémom Windows (alebo Mac), má aj telefón svoj vlastný operačný systém. V našom prípade ide o systém Android. A pretože podobne ako iní výrobcovia radi pridávame k základnému systému ďalšie funkcie, máme v smartfónoch a tabletoch Galaxy tzv. nadstavbu – One UI. Nedávno sme vydali dokonca jeho novú verziu, ktorú sme predstavili aj v samostatnom článku, kde sa venujeme teórii softvéru, takže vás v prípade potreby odkazujeme priamo naň.
Dúfame, že vám je jasnejšie, čo sa skrýva pod lesklým a elegantným povrchom vášho smartfónu Galaxy. A tiež, že tí skúsenejší z vás, ktorí vedeli, čo je to „GPU“, sa dozvedeli niečo zaujímavé. Ďakujeme, že ste s nami.