`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Виталий Кобальчинский

Software Defined Batteries – последняя конвульсия батарейного декаданса

+44
голоса

Когда технология достигает предела своих реальных возможностей, настаёт эра технологического декаданса. Не думаю, что ошибусь, назвав в качестве одного из признаков такого заката возможностей приставку «мульти».

Когда-то ограниченность ресурсов доступных схем авиадвигателей привела к появления 10-моторного монстра B-36F Peacemaker, и ещё более чудовищного, 12-моторного Dornier Do-X. Малая эффективность современных электродвигателей, заставила разработчиков пилотируемого электрокоптера Volocopter VC200 оснастить его аж 18 моторами.

В индустрии микропроцессоров, провозвестниками декаданса стали графические сопроцессоры, а когда повышать частоту выше пары гигагерц оказалось слишком накладным делом, массовый характер приобрёл процесс тиражирования ядер-клонов – сегодня у каждого в кармане может найтись смартфонный аналог «Стратосферной крепости» фирмы Boeing.

Растущая мощность мобильных процессоров обнажила следующую в цепочке взаимосвязанных проблем – застывшую в ожидании качественного прорыва индустрию источников питания. И совсем не удивляет, когда и здесь, в попытке выжать все из доступных скромных возможностей, инженеров ведущих технологических компаний осенила все та же уже знакомая нам идея.

Software Defined Batteries – последняя конвульсия батарейного декаданса

Концепция, получившая название Software Defined Batteries (программно-конфигурируемая многобатарейность), объясняется в статье, которую ученые таких компаний, как Microsoft и Tesla, на следующей неделе представят вниманию участников «Симпозиума ACM» по принципам операционных систем.

Мы привыкли представлять батарею телефона, планшета или ноутбука некоим чёрный ящиком с электроэнергией, которую устройства черпают оттуда по мере надобности. Между тем, существует несколько типов батарей, каждая со своим химическим процессом, с различными характеристиками зарядки и разрядки. И далеко не каждая батарея идеально подходит для всех сценариев: высокоемкая может заряжаться многие часы, та, что быстро восполняет заряд, может так же быстро и истощаться, а совмещающий оба этих достоинства вариант оказывается слишком большим и тяжёлым.

Для того, чтобы максимально удлинить срок жизни батарей, сводный коллектив исследователей, предложил использовать комбинацию из батарей нескольких разных типов и доверить управление ими самой операционной системе устройства. Речь идёт не о многих одинаковых элементах с фиксированным, параллельным или последовательным, соединением (это широко применяется и сейчас), а именно о разнородных батареях, подключение которых динамически регулируется программным образом.

Software Defined Batteries – последняя конвульсия батарейного декаданса

Передача контроля над оптимизацией работы многобатарейного комплекса операционной системе имеет три основных преимущества. Во-первых, ОС имеет доступ к дополнительной информации, такой как календарь и планировщик пользователя, которая может применяться для улучшения политик. Например, если ОС через интеллектуального помощника (Siri, Cortana или Google Now) «узнаёт», что владельцу смартфона вскоре предстоит авиаперелёт, есть смысл зарядить батареи как можно быстрее и сделать упор на максимальную длительность их работы. Во-вторых, это уменьшает сложность и стоимость микроконтроллера SDB, и в третьих, значительно упрощает динамическое обновление политик и соответствующего кода.

Также говорится о необходимости сделать общение батареи с операционной системой более содержательным, чем сейчас, когда это больше похоже на монолог. Специализированный контроллер заряжает батарею согласно заложенной в него программе, а система просто периодически запрашивает обновление статуса. Взамен этого предлагается, чтобы Windows или другая ОС имела налаженные коммуникации и сама контролировала зарядное устройство, обеспечивая оптимизацию всего рабочего цикла батареи, исходя из рабочих предпочтений пользователя.

Испытания этой концепции показали, что правильно подобранные батареи могут увеличить время автономной работы портативного устройства примерно на час.

Software Defined Batteries – последняя конвульсия батарейного декаданса

Положительный эффект даёт и внедрение SDB в уже выпускающихся продуктах, включая и однобатарейные (где она может улучшить баланс между обычным и турбо-режимом). В отличие от фундаментальных усовершенствований технологии батарей, к которым SDB не относится, обеспечиваемый ею выигрыш индивидуален для каждого конкретного случая и зависит от того, какие батареи производители установили в свои устройства. Вариант «две в одном» (планшет с отсоединяемой клавиатурой, снабжённой дополнительной батареей) давал наилучший результат, однако, достигаемый выигрыш составлял не более 22%.

Авторы идеи утверждают, что себестоимость внедрения SDB будет весьма незначительной, так как она, в основном, будет заключаться в расширении функциональности уже имеющегося в большинстве мобильных гаджетов чипа, управляющего потреблением энергии.

+44
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Про батареи идея нова и может стать рабочей.
Но вот к авиационной части придерусь:
> Малая эффективность современных электродвигателей, заставила разработчиков пилотируемого электрокоптера Volocopter VC200 оснастить его аж 18 моторами.

1. Что-то мне так кажется, что один большой электромотор обладает заметно бОльшим КПД, чем равное ему по мощности количество маленьких. У кучи мелких относительные потери на трение будут всяко больше, чем у одного большого.
2. Один большой винт _всегда и намного_ эффективнее в аэродинамике, чем куча маленьких. Пример: помышленные ветроустановки не старались бы сделать с макс. большими диаметрами, а обходились бы сотнями маленьких.
3. На обычных вертолётах используются винты изменяемого шага, т.е. их лопасти могут устанавливаться под разными углами к набегающему потоку для обеспечения управляемости и для повышения эффективности винта на разных скоростях обтекания. Винты фиксированного шага (с неподвижными лопастями) на порядок проще и дешевле, сильно легче, но могут быть оптимизированны только под одну скорость, давать макс. тягу или на стопе (взлётно-посадочные режимы), или на макс. скорости. И будут соовтетственно неэффективны на макс. соростях или наоборот на околонулевых. А массив из 18-ти ВФШ, да ещё и с соединяющей рамой даст быстро (в квадрате от скорости) растущее сопротивление. Так что обещанные 100 км/ч - ИМХО преувеличение.

ИМХО в данном случае, разработчики уходя от обычных схем вертолетов с 1-2 роторами ушли от следующих проблем:
1. Избавились от очень-очень сложного, дорогого в производстве и в обслуживании автомата перекоса. Который постоянно машет лопастями обычных вертолётов. Его функционирование критически важно для полёта, выход из сроя - практически 100% падение.
Столь важный в безопасности узел неприемлем для вертолёта "гаражного хранения". - Удешевление и безопасность за счёт лётных характеристик.
2. Винты фиксированного шага для вертолёта проще и дешевле в производстве, имеют на порядки бОльший ресурс. - Удешевление и безопасность за счёт лётных характеристик.
3. "Распределение ответственности" за безопасность полёта: вместо одного мотора, одного ротора и одного автомата перекоса ответственность распределена на 18 ВФШ, 18 моторов, на линии их управления и управляющий процессор. Многократное дублирование очевидно увеличивает безопасность, конечно, за счёт эффективности. При отказе 1-2 моторов/винтов с одной стороны ещё можно управляемо приземлиься, в отличие от...

М.б. ещё какие причины, но никак не "Малая эффективность современных электродвигателей", которые имеют ЕМНИП КПД что-то около 85%.

Спасибо за интересный, пусть и не совсем компьютерный комментарий. Пожалуй, "эффективность" не совсем нужное слово, скорее малая мощность, а может, низкая удельная энерговооруженность доступных электродвигателей высокой мощности. Все те плюсы многороторности, которые вы приводите, да, имеют место. Но они полностью реализуются в самой популярной сегодня схеме квадрокоптера. Недавно читал, что доказана возможность таких аппаратов продолжать полет даже при отказе двух двигателей. Но пилотируемые концептуальные электромодели, и не только упомянутая, имеют под два десятка роторов. Даже те, который предназначены только подниматься на пару метров - зачем, скажите, там нужно такое дикое резервирование, больше чем на атомных электростанциях?

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT