Apple は、まったく新しい MacBook にいくつかの印象的なテクノロジーを詰め込んでいますが、その優れたバッテリー寿命 (1 回の充電で 9 時間) が最も驚異的かもしれません。AppleInsiderボンネットの下を覗いて、どうすればそれができたのかを調べました。
一見すると、9 時間のバッテリー寿命はそれほど素晴らしいものではないように思えるかもしれません。刷新された 13 インチ MacBook Pro は、Intel の電力を消費する Broadwell チップでも動作しますが、稼働時間は 2 時間近く長くなりました。私たちのテスト今月初め。
問題が 1 つあります。それは、MacBook Pro のバッテリーのサイズがほぼ 2 倍であることです。
MacBook の 39.7 ワット時 (Wh) のパワーリザーブは、MacBook Pro の 74.9Wh ユニットより 35Wh 小さいです。これは、13 インチ MacBook Air に詰め込まれた 54Wh の部品よりもさらに小さく、コンセントから抜いても 12 時間持続します。
では、Apple はどのようにそれを行うのでしょうか?その答えは、最新の Retina ディスプレイ、超低電力 RAM、インテルの Broadwell プロセッサーなどの新しいテクノロジーの組み合わせにあります。
レティナ・リダックス
まだテストする機会はありませんが、12 インチ Retina ディスプレイが新しい MacBook の最大の電力消費であることはほぼ間違いありません。高解像度ディスプレイは本質的に電力を大量に消費します。数百万のピクセルを駆動するために必要なグラフィックス処理能力に加えて、それらのピクセルは非常に高密度に詰め込まれているため、バックライトが通過するのがより困難になります。
一般に、これにより、より強力なバックライトを駆動するには、より大きなバッテリーが必要になります。私たちは、新しい Retina ディスプレイをサポートするために大型化した第 3 世代 iPad と第 2 世代 iPad mini でその動作を確認しました。
TFT-LCD ディスプレイでは、個々のピクセルの一部が、赤、緑、青のサブピクセルの動作を制御するトランジスタによって覆われています。パネルの種類と設計によっては、覆われていない部分、つまり「開口部」がピクセルの半分程度になる場合があります。
開口部が小さくなるにつれて、同じレベルのディスプレイ輝度を達成するためにバックライトはより強力になる必要があり、電力要件が増加します。幸いなことに、絞りを大きくする方法はいくつかあります。
1つの方法は、トランジスタの材料を変更することです。 Apple の最新の iPhone に搭載されているような LTPS ベースのパネルは、より高い電子移動度を誇り、トランジスタを小型化できるため、ピクセルの開口部が大きくなります。
もう1つの選択肢は、ピクセル自体を再設計することですが、これはAppleが新しいMacBookで採用したと思われるアプローチです。同社は具体的に何を行ったのかを明らかにしていないが、MacBookのランディングページにある小さなアニメーションでは、いくつかのコンポーネントが他のコンポーネントの上に重ねられ、開口部が拡大されていることが示されている。
どの部分が描かれているかはわかりませんが、Apple はこれまでにさまざまなピクセル コンポーネントを積み重ねることを検討してきました。特許では受賞1月にAppleに報告したところ、発明者のYoungbae Park氏、Shih Chang Chang氏、Vasudha Gupta氏、John Z. Zhong氏は、ゲートまたはデータラインを半分に分割し、その2つの半分を互いに積み重ねることについて議論しました。
実際の実装に関係なく、Apple は、開口率が大きくなったことで、他のノートブックのバックライトよりも 30% 効率の高いバックライトを取り付けることができたと述べています。これはそれ自体が大幅な改善であり、ディスプレイの電力要件が大幅に緩和されます。
ブロードウェルコア-M
ディスプレイの次に、プロセッサーがデバイスのバッテリー寿命に最も直接的に影響します。 MacBook の場合、Apple は Intel の超低電圧デュアルコア チップの Broadwell Core M シリーズを選択しました。
Intel のプロセッサ サイクルの「目盛り」として、Broadwell はアーキテクチャに小さな変更をもたらしましたが、その名声の主な主張は、プロセスが 22 ナノメートルから 14 ナノメートルに縮小されたことです。大まかに言えば、プロセスの縮小とはトランジスタを小さくすることを意味し、これによりチップメーカーはより多くのトランジスタを同じスペースに詰め込むことができ、効率が向上します。
Intelによれば、Broadwellプロセッサは、Haswellの前世代よりも消費電力が約30パーセント少なく、性能は同等かそれ以上を維持しているという。
これは MacBook Pro の所有者にとっては朗報ですが、同じチップの Broadwell バージョンを使用するだけでは新しい MacBook には十分ではありませんでした。代わりに、Apple はさらに低電力のオプションである Core M に目を向けました。
MacBook Air に搭載されている Core i5 はアクティブ時に 15 ワットの電力を消費しますが、MacBook の Core M はわずか 5 ワットしか消費しません。この消費電力の低下は熱の放散も少なくなるため、MacBook のファンレス化が現実的となり、新たな電力消費を排除できます。
出荷される MacBook にどの Core M チップが搭載されるかは正確にはわかりませんが、証拠によれば、それは 5Y70 (1.1GHz ベースクロック) および 5Y71 (1.2GHz) モデルであることが示唆されています。 Apple はおそらく既製の部品を受け取ることはないでしょう - Apple が挙げている 5 ワットと比較して、5Y70 と 5Y71 の定格は 4.5 ワットです - しかし、大まかなストロークは同様になる可能性があります。
より効率的なRAM
最新の 13 インチ MacBook Pro の考察で述べたように、超低電力 LPDDR3 RAM が Apple のラップトップ ラインナップ全体に普及し始めています。これは 2013 MacBook Air で初めて登場し、新しい MacBook にも同様に搭載されました。
LPDDR3 はもともとスマートフォンやタブレットで使用するために開発されたものであるため、ラップトップ コンピューターでよく使用される従来のデスクトップ RAM の低電力バージョンである DDR3L とはアーキテクチャ的に異なります。より低い I/O 電圧が必要であることとは別に、DDR3L の 1.35 ボルト SSTL に対して、LPDDR3 は 1.2 ボルト HSUL で動作します。LPDDR3 はスタンバイ中に電力も消費します。
スタンバイ モードでは、LPDDR3 の消費電力はデスクトップ DDR3 のわずか 10% です。
LPDDR3は設計されたアクティブ時に従来のデスクトップ DDR3 に必要な電力の 70% で動作します。スタンバイ状態では、それはわずか 10% にまで下がります。
これを DDR3L の全体の 85% と比較すると、省電力であることが明らかです。
不思議なことに、Apple は新しい MacBook のスタンバイ時間に関するデータを一切提供していませんが、MacBook Air ではその統計を宣伝しています。なぜそれが省略されているのかは不明ですが、これが 30 日間のエアスタンバイとどのように積み重なるかを見るのは興味深いでしょう。
他の寄稿者
新しい Retina ディスプレイ、Broadwell チップ、LPDDR3 RAM が新しい MacBook の優れたバッテリー寿命の最も重要な要素のように見えますが、それだけではありません。
たとえば、802.11ac Wi-Fi を追加すると、ネットワーク要求がより迅速に完了し、無線がより早く低電力スタンバイ モードに戻ることができるようになります。これは、無線自体がより多くの電力を使用する場合でも、LTE を使用すると携帯電話のバッテリー寿命が長くなるのと同じ基本概念です。
MacBookの再設計されたキーボードも影響する可能性がある。古いモデルのようにプラスチックのディフューザーを備えた単一セットの LED を使用するのではなく、Apple は新しい MacBook の各キーの下に個別の LED を配置しました。これにより、より詳細なバックライト強度や、重要性に基づいて個々のキーの光レベルを変更するなど、高度なエネルギー管理オプションが可能になる可能性があります。
そしてもちろん、Apple の新しいテラス型バッテリー (AppleInsider は今週後半にさらに詳しく取り上げる予定) により、同社は従来の設計よりも多くの容量を詰め込むことができます。
新しいMacBookが出荷されるまで全容は分からないが、外から見ているとAppleは電力効率の大きな目標を達成したように見える。
Isamu 
Isamu 
Isamu