Era pre-iPhone, czyli zanim wszyscy zaczęliśmy korzystać ze smartfonów
W epoce, którą osobiście nazywam “erą pre-iPhone” telefony, które moglibyśmy nazwać smartfonami pracowały pod kontrolą trzech systemów operacyjnych. Tak, to więcej niż w 2018 roku. Systemami tymi były: Symbian, BlackBerry OS oraz Windows Mobile. Przyjrzyjmy się na chwilę przedstawicielowi każdego z tych “gatunków” rodem z 2006 roku.
Nokia N91 była topowym modelem fińskiego producenta w 2006 roku i przy tym dość dobrym przedstawicielem urządzeń działających pod kontrolą Symbiana (tu konkretnie w wersji 9.1). Jej wyświetlacz miał przekątną 2,1″ i rozdzielczość 176 x 208. Napędzał ją procesor ARM9 taktowany 220 MHz, któremu towarzyszyło 64 MB pamięci RAM.
Chcieliście większej wydajności? BlackBerry Pearl 8100 korzystał z szybkiego, jak na owe czasy, procesora Intel XScale PXA272 o częstotliwości 312 MHz. Podobnie jak w przypadku Nokii N91, także i tu CPU miał do dyspozycji 64 MB pamięci RAM. Wyświetlacz urządzenia był odrobinę większy (2,2″) i dysponował rozdzielczością 240 x 260. Sam wygląd telefonu przypominał już nieco bardziej to, do czego przywykł współczesny nam użytkownik.
“No dobrze”, ktoś powie “ale oba te urządzenia mają klawiatury. A współczesne smartfony nie” To prawda. W 2006 roku większość urządzeń, które można było nazwać smartfonem było wyposażone w klawiatury, gdyż rozwiązanie używane przez nas obecnie w postaci klawiszy ekranowych nie działało równie dobrze, jak dziś. Były jednak telefony, które podejmowały wyzwanie. Jednym z nich był Mio A701. Pracujący pod kontrolą Windows Mobile 5.0 telefon był uzbrojony w jeden z najszybszych układów, jakie można było znaleźć w podobnych urządzeniach, czyli Intel XScale PXA270 taktowany aż 520 MHz. Ile pamięci RAM miał Mio A710? Zgadliście: 64 MB.
Urządzenia te mogły korzystać z internetu, odtwarzać filmy i muzykę, a nawet robić zdjęcia, chociaż dziś ich aparaty o rozdzielczości nieprzekraczającej 2 MPix budzą najwyżej uśmiech. Jak to możliwe, że wówczas do tych zadań wystarczało ledwie 64 MB RAM?
By to zrozumieć, należy pojąć jak działa pamięć RAM. Pod względem ogólnej zasady pamięć RAM z telefonu nie różni się od RAM-u znanego nam z komputerów i laptopów. W dużym uproszczeniu: RAM służy jako swoisty pośrednik pomiędzy bardzo szybkimi, ale niezbyt pojemnymi pamięciami cache a nośnikami danych. Każdy plik, który chcemy odczytać, wykonać czy przenieść jest na chwilę kopiowany z nośnika danych do RAM-u właśnie. W efekcie zapotrzebowanie na RAM jest uzależnione od uruchamianego oprogramowania oraz otwieranych plików. W 2006 roku na małych wyświetlaczach ówczesnych smartfonów wyświetlaliśmy treści w niedużych rozdzielczościach, korzystaliśmy z niewielkich programów (zwykle dobrze zoptymalizowanych) oraz otwieraliśmy niewielkie pliki. Nawet przeglądanie internetu odbywało się w ograniczonej formie, by nie zużyć zbyt wielu zasobów urządzenia.
RAM telefonu rośnie
Z trzech systemów operacyjnych z 2006 roku do dziś nie przetrwał żaden. Wynika to głównie z ich niedostosowania do zupełnie innego użytkownika, który pojawił się wraz z premierą iPhone’a w 2007 roku. Zamiast podróżującego biznesmena nowym posiadaczem smartfonów mógł być właściwie każdy. Nowy użytkownik chciał mniej e-maili, wiadomości i mobilnego Excela, a więcej muzyki, filmów, gier i obrazu w wysokiej rozdzielczości. Tym samym pojemność RAM musiała zacząć rosnąć. Zwłaszcza, że Symbian, Windows Mobile i BlackBerry OS zaczęły być zastępowane przez dwa zupełnie nowe systemy: iOS oraz Android.
Obydwa były skrojone pod potrzeby nowego rodzaju użytkownika. Bardziej multimedialne, obsługujące duże, jak na owe czasy, rozdzielczości. Najlepszym przykładem tej zmiany był sam iPhone. Wyposażony w 128 MB pamięci RAM, a jego ekran miał przekątną 3,5″ oraz rozdzielczość 480 x 320. Ponieważ pracujący na nim pierwszy iOS być dobrze zoptymalizowany, urządzenie działało znacznie sprawniej niż konkurencja. System nie zużywał zbyt wiele pamięci na własne procesy, a ponieważ iPhone miał 128 MB RAM, to dla użytkownika pozostawało dużo wolnych megabajtów.
iPhone zapoczątkował jednak lawinę zmian prowadzących do coraz większej multimedialności. Wraz z ich postępowaniem rosła pojemność pamięci RAM. Wkrótce okazało się, że pojemności pamięci operacyjnej smartfonów zaczynają gonić komputery. W 2011 roku pojawiła się Motorola Atrix 4G, jako pierwsza z RAMem 1 GB. W podobnym czasie zadebiutowały dwurdzeniowe SoC (NVIDIA Tegra 2 w LG Optimus X2). Od tego czasu dało się zauważyć jedno: przyrost pojemności RAM stał się głównie domeną Androida.
Na następnej stronie – co ma RAM do systemu?
RAM a system
Jeśli spojrzymy na pojemności pamięci operacyjnej współczesnych smartfonów, to łatwo zauważymy, że istnieje znaczna dysproporcja między iPhone’ami a telefonami na Androidzie. Przecież iPhone 8 ma ledwie 2 GB pamięci RAM, a flagowy iPhone X tylko 1 GB RAM więcej. Dla porównania Samsung Galaxy S9 Plus, bezpośredni konkurent iPhone’a X ma 6 GB RAM, a gamingowy Razer Phone aż 8 GB. Skąd ta różnica?
Obydwa systemy zarządzają pamięcią RAM inaczej. Android, kiedy ma do dyspozycji więcej RAM-u, będzie szukał dla niezajętej pamięci jakiegoś wykorzystania. W pierwszej kolejności stara się wykorzystać ją dla procesów samego systemu, które nie zawsze działają w tle. Następnie pozwoli na wykorzystanie pamięci operacyjnej dla tych procesów, które zwykle powinny działać w tle, jak np. komunikatory. Jeśli mimo to pozostaje jakaś wolna pamięć, system ładuje do niej pliki najczęściej wykorzystywanych programów, niejako przygotowując się na to, że zostaną uruchomione.
Brzmi to oczywiście świetnie, ale pozostawia jedną, ważną kwestię otwartą: co z pamięcią “zużytą” na uruchomienie aplikacji, z której przed chwilą wyszliśmy do ekranu głównego? Tu do gry wchodzi mechanizm tzw. garbage collection (ang. zbieranie śmieci). Działa on tak, że po opuszczeniu aplikacji system zapisuje jej stan, do którego można szybko wrócić. Proces “oczyszczania” pamięci RAM działa w tle stale i jeśli uzna, że pamięci operacyjnej jest zbyt mało, a aplikacja nie była uruchamiana od pewnego czasu, to zamyka ją i czyści RAM z informacji o niej. Znacie to z pewnością, kiedy np. wyjdziecie z Google Maps po tym, jak szukaliście jakiegoś miejsca wraz z mapami internetowego giganta. Jeśli powrócicie do aplikacji w miarę szybko, to prawdopodobnie dane, które wprowadziliście (szukany adres), nadal będą widoczne. Jeśli dłuższą chwilę nie korzystaliście z Google Maps, to aplikacja będzie wyglądała, jakby właśnie została uruchomiona na nowo, chociaż włączy się jakby szybciej. Długość przechowywania aplikacji w RAM zależy nie tylko od pojemności pamięci operacyjnej i liczby uruchamianych programów, ale także od ustawień systemu. Jest tylko jeden minus. Sam proces oczyszczania RAM w Androidzie jest dość… pamięciożerny.
Inne podejście prezentuje Apple. iOS jest zoptymalizowany pod niewielką liczbę urządzeń, a sam system jest bardzo “lekki”. System ten korzysta z kilku stanów, w których może znaleźć się aplikacja. Not running (niedziałająca), Inactive (nieaktywna), Active (aktywna), Background (w tle), Suspended (zawieszona). Kiedy program jest zawieszony tj. nie przetwarza niczego, ale nadal jest w pamięci, pozostaje w tym stanie tak długo, dopóki nie uruchomimy go ponownie (wówczas włączy się szybciej) lub nie zostanie oczyszczony. Tu jednak proces czyszczenia RAM przez system działa inaczej niż w Androidzie. Zamiast aktywnie poszukiwać zadań dla RAM-u i czyścić system z nieużywanych aplikacji iOS wyłączy je (tzn. zmieni stan na niedziałające) wtedy, kiedy wolnej pamięci będzie już bardzo niedużo. Zrobi to zbiorczo, w kolejności od “najstarszych”.
Tym samym sam system czerpie wyraźnie mniej RAM-u niż Android, jednocześnie jego faktyczny multitasking działa inaczej, a tym samym potrzebuje mniej RAM-u. Stąd tak duża rozbieżność między obydwoma systemami operacyjnymi i urządzeniami, które na nich pracują.
Podobną zaletą cechował się Windows Phone. Microsoft przespał jednak moment, w którym smartfony zdominowały rynek i padł ofiarą braku popularności wywołanego… niską popularnością. Mniej aplikacji dostępnych na tę platformę i niewielkie zaangażowanie producentów sprawiły, że chociaż Windows Phone działał całkiem nieźle nawet na telefonach nieposiadających dużo RAM-u, system ten nie był w stanie walczyć z Androidem i iOS.
Jak dużo RAMu w smartfonie potrzebujemy?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, trzeba najpierw zdefiniować potrzeby użytkownika. Poniżej postaram się określić optymalne, na tę chwilę, pojemności RAM-u. Ponieważ w przypadku iOS sprawa jest jasna, skupimy się na Androidzie.
Podstawowe zadania – czyli telefonowanie, wysyłanie wiadomości, komunikator (najlepiej lekki, jak WhatsApp), nie wymagają dużo wysiłku od współczesnych smartfonów, szczególnie w mniejszych rozdzielczościach. I chociaż teoretycznie do działania aktualnych wydań Androida wystarczy 1 GB RAM, to trudno polecić tę wartość. Jeśli jednak producent urządzenia korzysta z czystego systemu, bez ciężkich nakładek systemowych, to wartość ta jest możliwa do zaakceptowania. Trzeba się jednak liczyć z tym, że takie urządzenie będzie działało mało żwawo. Dlatego moim zdaniem 2 GB RAM to rozsądne minimum.
Odrobina multimediów i podstawowe działania w FullHD i FullHD+ – to najbardziej liczna grupa zastosowań. Większość użytkowników docenia duże ekrany i nowoczesne multimedia. Wyższe rozdzielczości są także wymagające dla pamięci RAM. Dlatego 3 GB jest w tym przypadku rozsądnym wyborem.
Gry i multimedia wysokiej rozdzielczości – podobnie jak w przypadku komputerów, także i tutaj to gry bywają motorem napędowym do rozwoju sprzętu. Ponieważ GPU, będące elementem smartfonowych SoC, korzystają z pamięci RAM (podobnie jak układy zintegrowane w komputerach i laptopach nie dysponują bowiem własną pamięcią), jej ilość jest ściśle związana z możliwościami urządzenia w tym zakresie. Jeśli szukacie smartfonu do gier to warto pomyśleć o urządzeniu, które posiada minimum 4 GB RAM i szybki SoC (najlepiej Snapdragona 660 lub wyżej).
Współczesny smartfon vs komputer sprzed 8 lat
Warto uzmysłowić sobie, jak wielką moc obliczeniową nosimy w kieszeni. Dzisiejsze smartfony to właściwie małe komputery, które oczywiście nie mogą równać się wydajnością ze swoimi dużymi kuzynami, ale już przy porównaniu ich do maszyn sprzed 8 lat okazują się całkiem wydajne.
Typowy laptop z 2010 roku miał dwurdzeniowy procesor pierwszej generacji Core, 4 GB RAM oraz 320 lub 500 GB dysk twardy, najczęściej o prędkości obrotowej 5400 rpm. O dyskach SSD było już głośno, ale przy ówczesnych cenach były one dostępne raczej dla osób o ponadprzeciętnych dochodach. Typowym CPU dla tej epoki był Core i3-330M. Osiąga on w popularnym Geekbench 4 około 2900 punktów, podczas gdy Snapdragon 835 (a więc procesor obecny w większości zeszłorocznych flagowców) uzyskuje około 6000 punktów. Czy to oznacza, że smartfonowy SoC jest dwukrotnie szybszy?
Niezupełnie. Porównanie międzyplatformowe nie jest rzeczą prostą i w praktyce nawet wyniki z Geekbench nie powinny być tak odczytywane. Niemniej jednak topowy SoC z 2017 roku jest z pewnością bardziej wydajny niż ośmioletni laptopowy CPU. Zwykle ma także do dyspozycji więcej pamięci RAM. Większość laptopów i komputerów stacjonarnych z 2010 roku miało między 2, a 4 GB pamięci RAM. Większą pojemnością cechowały się wyłącznie maszyny gamingowe, stacje robocze lub produkty high-end. Nowy wówczas Windows 7 działał na komputerach z 4 GB RAM znakomicie. Dziś smartfony miewają po 8 GB RAM, chociaż wydaje się, że pojemność większa niż 6 GB to raczej działania marketingowe niż potrzeba sprzętowa.
ile RAM-u będzie potrzebne za kolejne kilka lat?
Odpowiedź jest prosta: dużo. Trudno natomiast oszacować dokładną wartość głównie dlatego, że nie znamy trendów, które będą obowiązywały np. w 2021 roku. Możliwe, że wróci moda na mniejsze urządzenia, lepiej współpracujące z coraz liczniejszymi tzw. wearable devices. To oznaczałoby zapewne zmniejszenie tempa z jakim przyrasta pamięć RAM.
Możliwe też (co jest chyba bardziej prawdopodobne), że rozwój zostanie ukierunkowany na SI, a tym samym będziemy potrzebowali coraz większej mocy obliczeniowej SoC i jeszcze więcej RAM. | CHIP
