Làm Thế Nào Mà MacBook 12 Inch Của Apple Đạt Được Thời Lượng Pin Tốt Nhất Có Thể?

Apple đã trang bị cho chiếc MacBook 12 inch mới một số công nghệ ấn tượng, có độ mỏng tuyệt đối, màn hình Retina nhưng thời lượng pin rất xuất sắc, với khoảng 9 giờ sử dụng cho một lần sạc.

So với MacBook Pro 13 inch đầu 2015 thì thời lượng pin của MacBook 12 inch vẫn thấp hơn 2 giờ, nhưng chúng ta cần nhớ rằng dung lượng pin trên MacBook 12 inch thấp hơn gần ½ so với MacBook Pro 13 inch (39,7Wh so với 74,9Wh).

Câu hỏi đặt ra là: Apple đã làm gì để MacBook 12 inch có thể tiêu thụ ít điện năng nhất có thể?

Câu trả lời nằm ở sự kết hợp của các công nghệ mới: một màn hình hiển thị Retina tân tiến, RAM ultra-low-power (siêu tiết kiệm điện năng), và bộ vi xử lý của Intel Broadwell, Illinois.

Màn Hình Retina Tân Tiến

Khi MacBook Air chưa có màn hình Retina thì nhiều nguyên nhân đã được đề cập: công nghệ chưa cho phép Apple tích hợp panel Retina vào một chiếc máy mỏng và nó sẽ làm giảm đáng kể thời gian sử dụng pin của máy.

MacBook 12 inch có kích thước màn hình nhỏ hơn không đáng kể so với MacBook Pro 13 inch, còn dung lượng pin thì nhỏ hơn gần ½, nhưng thời gian sử dụng cho 1 lần sạc lên đến 9 giờ. Cần lưu ý là điện năng mà màn hình Retina cần để hoạt động lớn hơn rất nhiều so với màn hình thông thường, mật độ điểm ảnh ppi rất lớn cũng khiến đèn nền khó chiếu sáng hơn.

Để giải quyết vấn đề, nhà sản xuất sẽ cần phải trang bị thỏi pin dung lượng cao hơn, ví dụ như iPad 3 hay iPad mini 2, cả hai đều dày hơn thế hệ tiền nhiện nhằm hỗ trợ cho màn hình Retina. Tuy nhiên, MacBook mới lại mỏng hơn MacBook Air!

Đối với màn hình TFT-LCD, một số phần của mỗi điểm ảnh riêng biệt bị bao phủ bởi các bóng bán dẫn làm nhiệm vụ điều khiển các điểm ảnh phụ là màu đỏ, xanh dương,  và xanh lá. Tùy thuộc vào từng loại panel và thiết kế mà diện tích phần không bị bóng bán dẫn bao phủ đó nhỏ hay lớn, thường là khoảng 50% diện tích của một điểm ảnh.

Khi phần diện tích không bị bao phủ nhỏ hơn, đèn nền sẽ cần nhiều năng lượng hơn để chiếu sáng, dẫn tới việc nó tiêu thụ nhiều điện năng. May thay, vẫn có cách để tăng diện tích cho phần không chứa bóng bán dẫn.

Một phương pháp được áp dụng là thay đổi vật liệu để làm bóng bán dẫn. Các tấm nền được làm theo công nghệ LTPS, từng được Apple sử dụng trên iPhone mới, sử dụng bóng bán dẫn kích thước nhỏ hơn nhờ hạt điện tử có độ linh động cao hơn, giúp làm tăng diện tích phần không bị bóng bán dẫn bao phủ ở mỗi điểm ảnh.


Một giải pháp khác là thiết kế lại mỗi điểm ảnh, là cách mà Apple áp dụng trên MacBook 12 inch mới. Công ty không giải thích rõ về công nghệ mới, nhưng một số bằng chứng cho thấy hãng đã xếp chồng nhiều lớp lên nhau, nhờ vậy tăng diện tích cho phần không chứa bóng bán dẫn.

Từng có một bằng sáng chế của Apple giải thích về kỹ xảo chia cắt cổng bóng bán dẫn thành 2 phần và xếp chồng chúng lên nhau để tăng diện tích phần trống. Bất kể là Apple sử dụng phương pháp nào, kết quả đạt được là diện tích cho phần không chứa bóng bán dẫn đã được tăng đáng kể, nhờ đó đèn nền hoạt động hiệu quả hơn, tiết kiệm 30% năng lượng sử dụng. Như vậy, vấn đề tiết kiệm điện năng sử dụng cho MacBook với màn hình Retina đã được giải quyết.

Chip Xử Lý Broadwell Core-M

Sau vấn đề của màn hình độ phân giải siêu cao Retina, chip xử lý là yếu tố tiếp theo trong chuỗi vấn đề tiêu thụ điện năng của thiết bị. Apple sử dụng chip xử lý thế hệ mới nhất Broadwell Core-M của Intel - dòng chip thế hệ mới siêu tiết kiệm điện với hai nhân xử lý.

Broadwell thuộc giai đoạn 'tick' trong tiến trình phát triển chip xử lý của Intel, không có nhiều thay đổi về cấu trúc nhưng cải tiến đáng giá nhất là tiến trình sản xuất được giảm từ 22nm xuống còn 14nm. Nhìn chung, kích thước mỗi bóng bán dẫn giảm xuống sẽ cho phép tích hợp thêm nhiều bóng bán dẫn nữa vào con chip, hiệu năng xử lý nhờ đó mà được tăng cao. Kết quả là chip thế hệ mới tiêu hao ít điện năng hơn 30% so với thế hệ tiền nhiệm nhưng lại cho hiệu năng ngang ngửa hay thậm chí cao hơn.


Bên cạnh đó, CPU Core-i5 trong MacBook Air có công suất 15W trong khi với Core-M trên MacBook 12 inch chỉ là 5W. Giảm công suất cũng đồng nghĩa giảm lượng nhiệt mà CPU tỏa ra khi hoạt động. Điều này rất ý nghĩa bởi MacBook 12 inch đã loại bỏ quạt tản nhiệt.

RAM Hiệu Quả Hơn

Thế hệ bộ nhớ RAM LPDDR3 siêu tiết kiệm điện đã được Apple phổ biến trên các dòng máy tính của hãng kể từ chiếc MacBook Air năm 2013, hiển nhiên, MacBook 12 inch cũng được thừa hưởng công nghệ RAM mới.

LPDDR3 ban đầu được phát triển để sử dụng cho smartphone và tablet nên nó khác so với DDR3L, phiên bản tiết kiệm điện năng của RAM cho máy tính. Ngoài yêu cầu điện áp I/O thấp hơn – LPDDR3 chạy với điện áp 1.2V HSUL, thấp hơn so với 1.35V SSTL trên DDR3L – LPDDR3 cũng có chế độ tạm dừng hoạt động khi ở chế độ chờ.

Khi hoạt động, RAM LDDDR3 chỉ sử dụng khoảng 70% điện năng so với RAM DDR3 truyền thống. Còn ở chế độ chờ, con số là 10%. Nếu so sánh với DDR3L thì con số khi hoạt động là 85%.

Các Yếu Tố Khác

Bên cạnh các yếu tố như màn hình Retina tân tiến, RAM và CPU siêu tiết kiệm điện năng, cũng có một số yếu tố khác giúp MacBook 12 inch sử dụng ít hoặc sử dụng điện năng một cách hiệu quả hơn.

Có thể kể đến là Wi-Fi chuẩn “ac” mới, giúp hoàn thành thời gian hồi đáp mạng nhanh hơn, nhờ đó chip sẽ chuyển về chế độ chờ tiết kiệm điện sớm hơn. Đây cũng là nguyên nhân cơ bản tại sao smartphone tiêu thụ ít điện năng khi dùng Wi-Fi hơn là 3G hay LTE.

Tiếp theo, bàn phím kiểu mới cũng là một yếu tố: thay vì dùng các đèn LED chiếu sáng cho bàn phím qua tấm tản sáng, Apple lại trang bị cho mỗi phím một đèn LED riêng biệt trên MacBook 12 inch mới – giúp hệ thống quản lý năng lượng hiệu quả hơn.

Cuối cùng là thiết kế pin bậc thang mới: công nghệ xếp nhiều lớp pin giúp Apple có thể nhồi nhét nhiều dung lượng pin vào các khoảng không còn trống bên trong máy. Kết quả đạt được là MacBook 12 inch có dung lượng pin cao hơn 35% so với thiết kế pin truyền thống.