从7小时到12小时——哪些技术帮助MacBook Air大幅增加了电池驱动时长?

the-11-inch-macbook-air-now-gets-9-hours-of-battery-life-and-the-13-inch-will-get-12-hours

作为一个MacBook Air用户,当我看到苹果在WWDC 2013上宣布新一代13英寸MacBook Air的电池驱动时长达到了12小时的时候,被吓了一跳。说实话,这是本次WWDC 2013给我的最大惊喜。要知道,如今电池技术的发展已经有了不小的瓶颈,要增大电池容量必然导致电池体积的增加。那么苹果是如何做到在依然保持超薄的机身下将电池驱动时长大幅提升的呢?Ars Technica为我们做出了解答

其实,它主要源于两个方面的改进——Intel最新的Haswell架构处理器和苹果全新的电脑操作系统OS X Mavericks。

与ARM已经完全占有统治地位的手机市场不同,在笔记本市场上,ARM的计算能力还有所欠缺,同时因为体量问题笔记本可以塞得下体积比手机中大得多的电池,所以ARM的低功耗优势目前并不明显。不过我们都知道,如今ARM芯片的成长效率惊人,阻挡其真正向笔记本市场进军的最大障碍并非计算能力而是缺乏一个桌面端上能与X86架构抗衡的生态系统,并且这样的平台迁移是相当耗费精力的。正是在这种情况下,Intel得到了喘息的机会,它们很争气的推出了Haswell架构的处理器,这款在诞生之时就被Intel赋予了“重新发明笔记本”的重任——以同样的耗电量,Haswell芯片能够提供比Ivy Bridge芯片高一倍的性能。英特尔把未来的Haswell芯片分为两大系列:一个系列耗电量不到10瓦,另一个系列是耗电量为15至17瓦的酷睿处理器,苹果正是使用了前者。

除了采用了能耗更低的处理器外,苹果还在OS X Mavericks对系统做了诸多的优化去降低功耗,其中用到了3个关键的底层技术——Compressed Memory(内存压缩)、 App Nap(程序休眠)和Timer Coalescing(合并定时器),苹果在自己的官方文档里对它们做了详细的介绍:

Compressed Memory(内存压缩)。实际上这并不是什么新技术,早在20年前它还曾风光过一段时间,但由于其对CPU的损耗较大,所以后来被虚拟内存技术所代替,不过随着固态硬盘和多核CPU技术的崛起,这一问题已没有多少阻碍。它的本质是——将最近最少使用的那些对象所占的内存空间压缩一半。等到系统需要使用它时,再将其解压缩。

利用这种技术,它能够这能节省大量内存,并提高系统读写数据的速度,从而起减少读写频率,降低能耗的目的。

App Nap(程序休眠)。我们知道,在以前的状况下,后台运行的程序也会不断地消耗电量。但App Nap技术会强制令这些程序的定时器触发频率、I/O 读写速度、以及进程优先级都下降一个等级。这样就可以让其处于一个类休眠模式,从而起到节省电力的目的。

Timer Coalescing(合并定时器)。结合下图我们能更轻松地理解这项技术。如图1,是平时我们使用电脑时的CPU工作状态。可以看到,任务被触发,使用CPU时,其能耗处于高峰,否则能耗则处于低谷。所以,为了降低能耗,就需要尽可能的增加CPU处于闲置状态。Timer Coalescing的做法是——通过调整各个程序被的定时器,使得其触发时间更为接近,让CPU能够一次处理多个任务,如图2所示。

coalesced_before

coalesced-after其实不仅是在电脑上,我们已经看到越来越多的云存储提供商利用软件去控制服务器的读写方式、扫描模式,并实现数据在不同数据中心间的多备份和转移,这都能帮助他们大幅地降低成本。这种用软件控制网络和硬件的方式,正在被越来越多的厂商所采用。

 

订阅更多文章

你可能感兴趣的: