12インチMacBookが長いバッテリー寿命と薄さを両立させた謎を解明

Apple は、最新のノートブック テクノロジーをすべてこの超薄型の新しい MacBook に詰め込みました。 Apple のノートパソコンの 9 時間のバッテリー寿命は目新しいものではないと言う人もいるかもしれませんが、驚くべきことに、新しい MacBook のバッテリーは MacBook Pro の半分の大きさであるにもかかわらず、ほぼ同じ時間持続します。

新しい MacBook は 39.7 ワット時のバッテリーを使用していますが、これは MacBook Pro の 74.9 ワット時のバッテリーよりも 35 ワット時小さいものです。 13インチMacBook Airは54ワット時のバッテリーを使用しており、これも新しいMacBookのバッテリー容量よりも大きいです。

Apple がどのようにしてこのような効率的なパフォーマンスを実現しているのか、興味があるかもしれません。その背後には複数の新しいテクノロジーの組み合わせがあります。エネルギー節約に最も貢献しているのは、新しい Retina スクリーン、超低電力メモリ、Intel の第 5 世代プロセッサの 3 つの要素です。

アップグレードされたRetinaディスプレイ

厳密に測定されたわけではありませんが、このノートパソコンで最も電力を消費する電子部品はRetinaスクリーンであるはずです。超高解像度自体が大量の電力を消費し、グラフィック カードも数百万のピクセルを駆動するためにさらに多くのエネルギーを必要とします。ピクセルが密集しているため、画面を照らすにはより強力なバックライトも必要になります。

一般的に、バックライトが強くなるほど、必要なバッテリー容量も大きくなります。第3世代iPadや第2世代iPad miniがRetinaディスプレイにアップグレードされたときと同様に、バッテリー容量が増加し、ボディが厚くなりました。

TFT-LCD 画面では、各ピクセルは赤、緑、青のサブピクセルを制御するトランジスタ回路によって部分的に覆われています。覆われていない部分はピクセル開口部と呼ばれ、開口部の面積はパネルの種類と設計によって異なります。ピクセル開口部が小さくなると、同じレベルの明るさを実現するためにより強いバックライトが必要になり、結果としてエネルギー消費量が増加します。

幸いなことに、開口部を大きくする方法はたくさんあります。解決策の 1 つは、トランジスタの材料を変更することです。例えば、iPhone 6やiPhone 6 Plusに採用されている「低温多結晶シリコンパネル」（LTPSベースパネル）は、電子の移動度を高めてトランジスタを小型化し、その分だけピクセルの開口面積を大きくできるのが特徴だ。

もう 1 つのアプローチはピクセルを再設計することであり、新しい MacBook ではこれが最も可能性が高い方法です。 Appleはピクセルを改善するために何をしたかについては詳しく述べなかったが、Appleのウェブサイトのアニメーションによると、ピクセル内の回路の層を別の層の上に積み重ね、このようにしてピクセルの開口部を拡大したという。 Appleによれば、ピクセル開口部が大きくなったおかげで、新型MacBookのバックライトは他のノートブックよりもエネルギー効率が30%向上し、ディスプレイの電力要件が大幅に削減されるという。

Core Mプロセッサ

ディスプレイに加えて、プロセッサも大きな電力を消費します。新しい MacBook は、Intel Broadwell Core M 超低電圧プロセッサを採用しています。 Broadwell は、前世代の Haswell の 22 ナノメートル プロセスから 14 ナノメートルへのアップグレードを表しています。つまり、各トランジスタのサイズが小さくなり、より多くのトランジスタをチップに搭載できるようになり、処理効率が向上します。 Intel は、Broadwell プロセッサは、同等以上のパフォーマンスを維持しながら、前世代の Haswell よりも約 30% 少ないエネルギー消費量を実現していると主張しています。

しかし、Apple は新しい MacBook に通常の Core i シリーズを使用せず、代わりに低電力の Core M を使用しました。MacBook Air の Core i5 の動作には 15 ワットが必要ですが、Core M は 5 ワットしか必要としません。低電力プロセッサによって発生する熱も大幅に削減され、新しいMacBookはファンレス化が可能になりました。ファンもエネルギー消費ポイントです。

よりエネルギー効率の高いメモリ

新しいMacBookは、もともとスマートフォンやタブレット向けに設計された超低電力メモリLPDDR3を採用する可能性が高い。 LPDDR3 が MacBook シリーズのノートブックに初めて登場したのは、2013 年の MacBook Air でした。

ほとんどのラップトップは、DDR3 の低電圧バージョンである DDR3L を使用します。ただし、DDR3L と LPDDR3 はアーキテクチャが異なります。動作時でもスタンバイ時でも、DDR3L はデスクトップ メモリ DDR3 の 85% のエネルギーを消費します。 LPDDR3 は動作時にデスクトップ DDR3 の 70% のエネルギーしか必要とせず、スタンバイ モードではこの数値は 10% まで低下します。この観点から見ると、LPDDR3 の優れた省エネ性能は明らかです。

その他の要因

新しい MacBook の長いバッテリー寿命は、上記の 3 つの要素だけに依存するわけではありません。

たとえば、ラップトップの Wi-Fi の 802.11ac バージョンでは、ネットワーク要求をより迅速に完了できるため、無線波はすぐに低電力のスタンバイ状態に戻ることができます。実際、LTE ネットワークでは、スマートフォンも同様のコンセプトを使用して、自身の電力消費を削減しています。

新しい MacBook では、以前のものよりもエネルギー効率の高い新しいキーボード バックライトが使用されています。古いキーボードのバックライトでは、光を拡散するためのプラスチックの層が付いた 1 セットの LED が使用されていました。新バージョンのキーボードには、各キーの下に独立した LED があり、より詳細な明るさレベルなど、より高いレベルの消費電力制御を実現できます。また、各キーは重要度に応じて明るさを自動的に調整できます。

今日頭条の青雲計画と百家曼の百+計画の受賞者、2019年百度デジタル著者オブザイヤー、百家曼テクノロジー分野最人気著者、2019年捜狗テクノロジー文化著者、2021年百家曼季刊影響力のあるクリエイターとして、2013年捜狐最優秀業界メディア人、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト北京3位、2015年光芒体験賞、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト決勝3位、2018年百度ダイナミック年間有力セレブなど、多数の賞を受賞しています。