بهبود عمر باتری در اندروید 5
اواخر سال گذشته، گوگل نسخه جدید سیستم عامل موبایل خود را به نام اندروید آب نبات چوبی منتشر کرد که آخرین تلاش این شرکت برای بهینه سازی محبوب ترین سیستم عامل دنیا بود. با روی کار آمدن اندروید 5 ، برخی گوشی های هوشمند پرچم دار از برند های بزرگ دنیا به این نسخه به روز رسانی شده اند. حال می توان نگاهی دقیق تر به این نسخه از اندروید داشت.
همه کاربرانی که نسخه اندروید گوشی هوشمند خود را به روز رسانی کرده اند، به خوبی می دانند که سیستم به روز رسانی اندروید، بسیار طاقت فرسا و همراه با پیچیدگی های زیاد است. شاید در این مورد، هم گوگل و هم اپل باید چیزهای زیادی از مایکروسافت فرا گیرند.
هدف ما نگاهی نزدیک به بهینه سازی های صورت گرفته در این نسخه از اندروید در خصوص عملکرد و تأثیرات آن بر عمر باتری گوشی های هوشمند است.
پیش از هر چیز باید این نکته را در نظر داشت که اکنون تنها تعدادی از گوشی های هوشمند، پرچم دار اندروید به این نسخه از سیستم عامل به روز رسانی شده اند و هنوز راه زیادی در پیش است تا همه گوشی های پرچم دار و به خصوص هوشمند های جدید همچون Galaxy A به این نسخه به روز رسانی شوند.
اما صرف نظر از روند به روز رسانی، سؤال اصلی اینجاست که این به روز رسانی چه تأثیری بر عملکرد گوشی هوشمند شما خواهد داشت؟
پاسخ این پرسش را باید در کامپایل های ART و AOT و همچنین پروژه Volta جستجو کرد.
سیستم ART یا Android Runtime سیستمی است که از نسخه 4. 4 اندروید در اختیار کاربران است و در صورت تمایل می تواند فعال شود؛ اما در نسخه 5 این سیستم و قابلیت به شکل پیش فرض فعال است. این سیستم جایگزین Davlik Runtime شده است و به عقیده تحلیلگران تأثیر بسیاری بر عملکرد سیستم عامل در گوشی های هوشمند دارد.
در واقع Davlik از سیستم کامپایل JIT یا Just In Time برای تعامل با بایت کد های جاوا در Appها استفاده می کند. این سیستم به دلیل وجود سخت افزارهای با قدرت پردازش محدود در نسخه های قدیمی تر اندروید کارایی داشت، به ویژه به دلیل محدودیت های رم و حافظه.
اما ART از سیستم کامپایل ahead-of-time یا AOT استفاده می کند که تمام بایت کدهای جاوای App را به جای هر بار با اجرای برنامه، یک بار به شکل کلی کامپایل می کند. از آنجا که در این یک بار تمامی کد Native در حافظه ذخیره می شود. در نتیجه، رد پای برنامه ها در اندروید نسخه 5 بسیار بیشتر است که با توجه به افزایش میزان حافظه و رم در گوشی های جدید مشکل خاصی ایجاد نکرده و از آن سوی سرعت اجرای برنامه ها و عملکرد سیستم عامل را تا حد زیادی بهبود می دهد.
این البته به این معناست که اجرای برنامه یا App برای بار اول کند است؛ اما در اجرای بعدی سرعت عملکرد برنامه به شدت افزایش می ابد. گوگل همچنین اذعان دارد که با یک بار کامپایل کردن کد App و در یک زمان به شکل کلی، بهینه سازی قابل توجهی کد بایت های جاوا صورت می گیرد که خود تأثیر ثانویه ای بر عملکرد دارد. در نتیجه این امر مصرف انرژی باتری از سوی CPU نیز تا حد زیادی کاهش می یابد؛ زیرا پردازش کد تنها یک بار و کلی صورت می پذیرد.
سیستم ART همچنین از یک مکانیزم جدید و بهینه Garbage Collection (GC) برای اختصاص رم استفاده می کند. قبل از این سیستم GC مجبور به توقف اجرای کد برای اختصاص رم بود منجر به تعلیق و کندی اجرای برنامه یا آنچه گوگل Junk نامیده می شد. در سیستم ART این زمان مکث یا توقف به حداقل ممکن رسیده که در ترکیب با سیستم بهینه سازی اختصاص رم مجددا عملکرد سیستم عامل در اجرای برنامه ها را تا حد زیادی بهبود می دهد.
اما در خصوص پروژه Volta باید گفت، گوگل بر افزایش عمر باتری گوشی های هوشمند اندروید تمرکز کرده است. در اندروید نسخه 5 شاهد حضور یک سیستم بهینه Battery Saver هستیم و همچنین App با نام Battery Historian به این منظور طراحی و تدوین شده است که به کاربران و برنامه نویسان نگاه بهتری در خصوص اینکه چه چیز منجر به مصرف شدید انرژی باتری است، ارائه کند، ولی در اینجا نیز توابع API هستند که منجر به بهینه شدن مصرف انرژی باتری در اندروید نسخه 5 هستند.
به این ترتیب که تابع API با نام Job Scheduler تابع جدیدی است که به اندروید نسخه 5 اضافه شده است که به برنامه نویسان اجازه می دهد، Taskهای مختلف را دسته بندی کرده و همه را در یک زمان مناسب اجرا کنند. وقتی این موضوع را در خصوص Taskهای پشت صحنه ارزیابی کنیم، متوجه می شویم این موضوع تا حد زیادی در کاهش مصرف انرژی از سوی CPU و مودم اثر گذار است. برای مثال Taskهای دسته بندی شده پشت صحنه تنها زمانی اجرا خواهند شد که گوشی در حال شارژ باشد. یا Taskهایی که نیاز به اینترنت دارند، تنها در زمانی که آنتن دهی مناسب برای WiFi وجود داشته باشد اجرا شوند.
همه آنچه تا اینجا در خصوص اندروید نسخه 5 گفته شد، موضوعاتی است که در نظر قابل توجه است؛ اما شاید در اجرا روی گوشی های هوشمند متفاوت تأثیرات متفاوتی نیز داشته باشد، به گونه ای که می توان به سادگی دید که اجرای برنامه ها بر روی Lollipop در بار اول نسبت به Kitkat بسیار کند تر است؛ اما اجرای بار دوم نیز هر چند سریع تر و روان تر است، ولی در گوشی های مختلف باز هم این سرعت و عملکرد متفاوت خواهد بود.
در اینجا Benchmark های صورت گرفته بر روی دو نسخه از اندروید را در چهار مدل گوشی هوشمند می بینید.
تست عملکرد CPU
تست بهینه سازی عمر باتری
بهینه سازی باتری اندروید در نسخه جدید
آن گونه که از تست های Benchmark مشخص است، دو مدل از گوشی های هوشمند یعنی Galaxy S5 و Moto G با به روز رسانی به نسخه 5 از عملکرد بهتری در CPU برخوردارند که این عملکرد بهینه البته در تست های مختلف متفاوت و از 1 تا 11 درصد متغیر است.
اما Moto X هیچ تغییری در عملکرد CPU نداشته و همچنین LG G3 کاهش سرعت در عملکرد تقریبا حدود 4 درصد را شاهد بوده است.
همچنین در خصوص آزمون بهینه سازی مصرف باتری آن گونه که مشخص است، تقریبا تفاوتی را در هر دو نسخه اندروید شاهد نیستیم، به جز در خصوص G3 که تا حدی این مصرف بهینه در خصوص آن مشهود است.
در نهایت با این تست های Benchmark کمی مشکل می توان بهینه سازی انرژی و عملکرد را در خصوص اندروید 5 مشاهده کرد که البته این موضوع شاید بستگی زیاد به تغییراتی دارد که OEMها در نسخه های خود از اندروید Lollipop ایجاد می کنند؛ اما با همه این احوال هنوز بهینه سازی عملکرد 5 تا 11 درصدی و تا حدی اندک بهینه سازی مصرف باتری در این نسخه، قابل مشاهده است.
