Kommentti: Kun puhelimen akku lop

Matti Robinson
26. maaliskuuta, 2013 15:34

Hiljattain suomalaisen median poimima neljä vuotta vanha uutinen Nokian kehittämästä akkuteknologiasta poiki allekirjoittaneessa aimo annoksen ajatuksia. Ei siksi, että vanhan uutisen julkaisu uutena olisi äärimmäisen hassunhauska tapahtuma, vaikka se sitäkin saattaa olla. Ajatukset syntyivät itse uutisen sisällöstä, joka edelleen kuulostaa hulvattoman hyvältä.
Uutisen aihe oli seuraava. Nokian vuonna 2009 kehittämää prototyyppilaitetta ei tarvitsisi ladata ollenkaan. Laite keräisi virtansa itsestään sitä ympäröivistä radioaalloista. Kyllä kiitos, yksi sellainen tänne.

Ainakaan markkinoille valmista teknologiasta ei ole vielä tullut, vaikka vuonna 2009 sitä povattiin laitteisiin kolmen tai neljän vuoden päästä. Tekniikka ei ole juurikaan kehittynyt, vaan edelleen käytämme samoja litiumioniakkuja (tai litiumpolymeeriakkuja), joiden taustalla oleva teknologia on pysynyt pääpiirteittäin samana.
Lataaminenkin tapahtuu useimmiten perinteisin metodein kaapelin avulla, mutta onneksi ensimmäiset varteenotettavat langattomat lataustavat ovat jo täällä. Muun muassa Lumia 920 pystyy lataamaan itsensä induktiota hyväksikäyttäen Qi-standardin latausalustoilla.

Induktiolataus ei sinänsä ole uusi juttu. Vastaavaa tapaa käytetään useita vuosia vanhassa sähköhammasharjassani.

Älykkäämpää suoritinkäyttöä on kehitetty viimevuosina eteenpäin. Suoritinten käyttämää sähkövirtaa lepotilassa on saatu vähennettyä ja älykkäät virranhallintaohjelmistot varmistavat, että mahdollisimman vähän virtaa käytetään turhaan.

Uusimmat käänteet virranhallinnassa ovat tapahtuneet suoritintekniikan kehittyessä. Nvidian Tegra-piirien 4+1-teknologia mahdollistaa ainoastaan yhden suoritinytimen käytön vähän tehoa vaativissa toimenpiteissä ja lepo- tai valmiustilassa, joka pienentää luonnollisesti virrankulutusta.

Vielä pidemmälle viety ratkaisu nähdään aivan uunituoreessa Exynos 5 Octa -piirissä, jonka valmistaja Samsung luottaa ARMin big.LITTLE-prosessointiin. Piiriltä löytyy samaa ARMv7A-arkkitehtuuria käyttävät, mutta tehokkuudeltaan ja virrankulutukseltaan täysin erilaiset Cortex-A7- ja Cortex-A15-suorittimet. Molempia suoritinytimiä piirillä on neljä kappaletta, mutta ARM tarjoaa ratkaisua myös 1+1-muodossa.

Samsung tuo uusimman Galaxy S4 -lippulaivamallin sekä Exynos 5 Octa- että Snapdragon 600 -piirillä, joten olisikin mukava nähdä uusimpia virrankulutuksen vertailulukuja. Niitä joudutaan kuitenkin odottelemaan todennäköisesti Galaxy S4:n julkaisuun asti eli huhtikuun loppuun.

Akkujen muuttumattomuus ei välttämättä ole valtaisa ongelma, mikäli akun fyysistä kokoa, joka määrää sen kapasiteetin, saadaan kasvatettua samassa suhteessa kasvavaan tehonkulutukseen. Näin onkin pitkälti tapahtunut, kun nykypuhelimissa puhelinten sisustasta yhä suurempi osa on akkua.

Puhelinten akut ovat kasvaneet kuluneiden vuosien aikana valtaisasti. Puhelimet ovat toki kasvaneet leveys- ja pituussuunnassa, mutta samalla ne ovat huomattavasti ohuempia. Suurin syy onkin muiden komponenttien pieneneminen.

Esimerkiksi mainitsemani uutuuspuhelin, Galaxy S4 on tilavuudeltaan noin 76 kuutiosenttimetriä kun kuuden vuoden takainen Nokian lippulaiva N95 oli 90 kuutiosenttiä. Silti akkukapasiteetti on kasvanut lähes kolminkertaiseksi N95:n 950 milliampeeritunnista Galaxy S4:n 2600 milliampeerituntiin.

Kaikki tämä kehitys, tai kehittymättömyys, matkapuhelinten akuissa on tarkoittanut esimerkiksi viimeisen viiden vuoden aikana, että käytännössä mikään ei ole muuttunut. Puhelimet kestävät edelleen päivän tai pari. Testilaitteiden kohdalla intensiivisen, tuntien yhtäjaksoisen käytön kohdalla ei edes päivää.

Onneksi sentään piirivalmistajat ja laiteohjelmistoja suunnittelevat yritykset pyrkivät entistä enemmän panostamaan energiatehokkuuteen, sillä ilman niitä olisimme karmeassa tilanteessa.

Toivo kuitenkin elää, että keksimme itsestään latautuvan kännykän tai edes selkeän harppauksen akkukapasiteetin kasvattamiseen.

Seuraavaa suurta askelta on arveltu esimerkiksi superkondensaattoreista, jotka korvaisivat tai tukisivat akkuja. Yksi lupaavimmista superkondensaattoreista valmistetaan grafeenista, jonka valmistuksen ongelmien ratkaisemisessa on tehty viimeaikoina suuria harppauksia.

Jäähdytyselementeillekin mullistukselliseksi arvellun grafeenin käyttö energian varaamiseen elektroniikkalaitteissa on tuskin ajankohtaista vielä vuosiin. Valitettavasti näyttää siis siltä, että älypuhelimen varassa elävän kansalaisen suurin arjen painajainen on jatkossakin, että akku loppuu.