Tại sao một viên pin lớn không quyết định thời lượng pin smartphone?

Thời lượng pin đủ dùng cả ngày dài có lẽ là một yếu tố quan trọng mà bất kỳ ai dự định mua smartphone mới cũng sẽ đặt lên hàng đầu.

Nếu bạn cho rằng để biết được thời lượng pin của một thiết bị, chỉ cần đơn giản nhìn vào bảng thông số, tìm phần pin, xem số “mAh”, và đưa ra kết luận, thì có vẻ như mọi chuyện đã quá dễ dàng. Thói quen này đôi lúc sẽ khiến chúng ta có cảm giác như bị đánh lừa bởi thời lượng pin của thiết bị quá kém, dù cho nó được trang bị một viên pin đến 4.000mAh; hoặc nếu may mắn, bạn sẽ bị ngạc nhiên bởi thời lượng pin khá tốt mà một viên pin bé tí bên trong những chiếc điện thoại như Pixel 3a hay iPhone SE mang lại.

Dung lượng pin – hay chỉ số “mAh” – của một chiếc điện thoại thực sự là một thứ vô nghĩa nếu chỉ đứng một mình. Thời lượng pin là một bức tranh rất phức tạp, với một loạt các biến số về phần cứng lẫn phần mềm.

Chỉ số “mAh” trên một viên pin có ý nghĩa gì?

“mAh” là viết tắt của “milliampere-hour” (milli ampere-giờ). Đây là đơn vị thể hiện khả năng trữ điện, tương đương với việc cung cấp dòng điện 1 milli amp liên tục trong 1 giờ. Tức là, một viên pin 1mAh có thể cung cấp dòng điện 1mA trong 1 giờ; một viên pin 1.000mAh có thể cung cấp dòng điện 1mA trong 1.000 giờ. Tuy nhiên, một viên pin 1.000mAh nếu cung cấp dòng điện 2mAh sẽ chỉ dùng được trong 500 giờ. Tất nhiên, smartphone không thể duy trì được hàng trăm hay hàng ngàn giờ, bởi chúng tiêu thụ dòng điện cao hơn nhiều so với con số 1mA từ viên pin bên trong. Điện thoại dùng dòng điện càng lớn, thời lượng pin của máy càng ngắn đi.

Nếu mọi thứ đều cân bằng, thì một chiếc điện thoại với một viên pin dung lượng lớn sẽ hoạt động được lâu hơn một chiếc điện thoại với viên pin nhỏ hơn. Tuy nhiên, trường hợp này hiếm khi xảy ra, bởi phần cứng bên trong các thiết bị có sự khác biệt, và do đó mức tiêu thụ điện năng của chúng cũng khác biệt. Chiếc điện thoại A có thể tiêu thụ dòng điện cao hơn điện thoại B từ 10, 20, hay thậm chí là 30%.

Chính vì phần cứng và phần mềm của mỗi chiếc smartphone là độc nhất, nên không có hai chiếc smartphone nào giống hệt nhau. Đó là lý do tại sao biết được dung lượng mAh của pin cũng không thực sự mang lại cho bạn các thông tin hữu ích về thời lượng pin dự kiến của máy.

Thời lượng pin vs mAh

Trước khi giải thích kỹ hơn lý do tại sao, hãy xem một vài thử nghiệm. Trang AndroidAuthority đã cho chạy ứng dụng benchmark Speed Test G trên một loạt các điện thoại với cấu hình và dung lượng pin khác nhau, và ghi lại thời gian cần để ứng dụng này ăn cạn pin của từng điện thoại. Speed Test G là một ứng dụng với những bài test khá khắc nghiệt, nên kết quả của nó sẽ cho bạn thấy thời gian sử dụng tối thiểu có thể đạt được của smartphone. Trong bảng dưới đây, các kết quả được sắp xếp theo thứ tự dung lượng pin điện thoại tăng dần.

Có thể thấy, các kết quả là khá ngẫu nhiên, không có xu hướng rõ ràng và hiển nhiên nào. Những người thử nghiệm đã mong sẽ thấy được thời lượng pin của từng điện thoại tăng dần tương ứng với dung lượng pin của chúng, nhưng hóa ra không phải.

Nếu như các điện thoại với pin “khủng” 5.000mAh và 6.000mAh cho thời lượng pin thuộc nhóm lâu nhất trong bài test, chiếc Google Pixel 3a XL với pin chỉ 3.700mAh mới giành vị trí quán quân “sống lâu”. Tất cả là nhờ cấu hình của nó thấp hơn các mẫu máy còn lại, nên bạn đừng nghĩ pin nhỏ là yếu! Tương tự, chiếc Pixel 4 XL và Asus Zenfone 6 có dung lượng pin cách khá xa nhau (lần lượt là 3.700mAh và 5.000mAh), nhưng khoảng thời gian chênh lệch giữa chúng chỉ là vài phút, cho thấy chỉ riêng dung lượng pin là chưa đủ để đảm bảo thời lượng pin ngắn hay dài.

Có lẽ xu hướng đáng chú ý nhất từ các kết quả thử nghiệm là rất nhiều điện thoại có thời lượng pin dao động từ 3 giờ 30 phút đến 4 giờ khi hoạt động hết công suất. Đây dường như là mục tiêu mà hầu hết các nhà sản xuất hướng đến, trừ việc họ chỉ tính đến các tác vụ xử lý nhẹ nhàng hơn nhiều. Chiếc Google Pixel 4 với pin 2.800mAh, Galaxy S20 (bản Exynos) với pin 4.000mAh, và OnePlus 8 Pro với pin 4.510mAh đều có thời lượng pin cách nhau chỉ vài phút.

Rõ ràng, những khác biệt trong cấu hình phần cứng và tính năng phần mềm sẽ khiến pin của các thiết bị cạn kiệt theo những cách rất khác nhau. Nhưng chính xác thì đó là những khác biệt gì?

Thời lượng pin phụ thuộc vào phần cứng và phần mềm

Viên pin là thứ đảm đương toàn bộ phần cứng bên trong smartphone của bạn, từ vi xử lý cho đến màn hình và bất kỳ tính năng nào khác được trang bị cho thiết bị. Đó là điều hiển nhiên, nhưng những phần cứng khác nhau sẽ “ăn” pin nhiều hay ít khác nhau. Ví dụ, các vi xử lý tầm thấp và trung sẽ tiêu thụ ít điện năng hơn các vi xử lý cao cấp. Nói chung, hiệu năng càng cao càng đòi hỏi nhiều năng lượng. Đây là lý do tại sao thông thường các thiết bị giá tốt sẽ có thời lượng pin dài hơn các điện thoại cao cấp dù được trang bị viên pin ra sao đi nữa.

Nhưng như đã thấy ở trên, ngay cả những chiếc điện thoại flagship cao cấp cũng có thể có mức độ tiêu thụ điện năng rất khác nhau. Ví dụ rõ ràng ở đây là phiên bản Exynos và Snapdragon của Samsung Galaxy S20. Các nhà sản xuất còn có thể ép hoặc hạ xung chipset, và thậm chí là thay đổi scheduler của CPU để đạt được hiệu năng và mức tiêu thụ điện năng theo ý họ.

Những phần cứng bổ trợ cũng khiến thời lượng pin giảm sút. Chiếc Google Pixel 4 và hệ thống radar Soli của nó là một ví dụ điển hình của việc một tính năng khiến thiết bị hao pin hơn khi không có nó. Các hệ thống lấy nét camera ToF, loa stereo mạnh mẽ, hay màn hình 4K… đều tác động đến thời lượng pin theo hướng tiêu cực. Ngay cả những thứ tưởng nhỏ nhặt như sạc bút S-Pen trên các mẫu Galaxy Note mới đây cũng gây hao pin. Những tính năng này giúp các thiết bị trở nên độc đáo, nhưng đi kèm với chúng là một cái giá không nhỏ.

Xu thế màn hình tần số làm tươi nhanh hơn cũng đóng một vai trò lớn khiến các điện thoại hiện đại tiêu thụ rất nhiều điện năng. Và đó dường như là lý do tại sao các điện thoại thuộc dòng Galaxy S20 mặc định có tần số làm tươi 60Hz, dù về mặt kỹ thuật, chúng đều hỗ trợ 120Hz. Chế độ 90Hz của Pixel 4 cũng được liên kết với độ sáng màn hình để tiết kiệm pin hơn. Lý do là nội dung hiển thị càng được làm tươi nhanh hơn, màn hình và vi xử lý của điện thoại càng tiêu thụ nhiều điện năng hơn.

Bạn vẫn muốn có thêm một vài ví dụ? Bạn có biết chiếc OnePlus 8 với pin 4.300mAh cùng màn hình 90Hz có thời lượng pin cao hơn OnePlus 8 Pro với pin 4.510mAh cùng màn hình 120Hz? Hai chiếc điện thoại này có cấu hình gần như tương tự nhau, cho thấy màn hình và tần số làm tươi có tác động lớn thế nào đến thời lượng pin.

Thời lượng pin không chỉ phụ thuộc vào phần cứng. Phần mềm của smartphone cũng có thể tác động đến thời lượng pin thông qua việc tắt bớt các ứng dụng chạy nền để giảm tải CPU và số lần thiết bị bị đánh thức. Ví dụ, giao diện EMUI của Huawei nổi tiếng là thực hiện điều này gay gắt hơn hẳn giao diện One UI của Samsung.

5G cũng gây hao pin

Một xu thế gần đây khiến vấn đề “mAh” và thời lượng pin trở nên phức tạp hơn chính là sự xuất hiện của 5G. Các modem và linh kiện radio 5G đòi hỏi nhiều điện năng hơn các linh kiện 4G trước đây, có nghĩa là viên pin của bạn sẽ không trụ được lâu như trước nếu sử dụng mạng 5G. Chưa hết, các modem và chipset 5G khác nhau sẽ ăn pin ở những mức độ khác nhau.

Các chipset tầm trung với modem 5G tích hợp, như Exynos 980 và Snapdragon 765G, sẽ tiêu thụ ít điện năng hơn một chút so với các modem ngoài cao cấp trên các smartphone cao cấp. Đây có lẽ là lý do một phần tại sao các điện thoại như LG Velvet và Google Pixel 5 nhiều khả năng không sử dụng chipset cao cấp vốn đòi hỏi nhiều điện năng của Qualcomm – chip Snapdragon 865. Dù Exynos 980 và Snapdragon 765G có tốc độ kém hơn, nhưng đổi lại bạn sẽ có thời lượng pin cao hơn.

Trang bị phần cứng 5G cho smartphone chắc chắn sẽ là động cơ để các nhà sản xuất tích hợp những viên pin dung lượng lớn hơn. Tuy nhiên, vấn đề này có quan trọng hay không còn tùy thuộc việc bạn có thực sự sử dụng mạng 5G hay 4G. Nếu dùng thiết bị hỗ trợ 5G trên mạng 4G, thì mức độ tiêu thụ điện năng của các linh kiện nói trên sẽ không cao, và thời lượng pin sẽ tương đương với các thế hệ trước. Một lần nữa, mọi thứ đều phụ thuộc vào các phần cứng khác nữa. Theo Tổng giám đốc Redmi là Lu Weibing, chuyển từ 4G sang 5G thường sẽ khiến smartphone tiêu thụ điện năng nhiều hơn ít nhất 20%. Do đó, bạn sẽ cần một viên pin dung lượng lớn hơn 20% để có thể đạt được thời lượng pin tương đương các điện thoại 4G.

Tìm kiếm thời lượng pin trong mơ

Điều quan trọng rút ra được ở đây là phát triển một chiếc smartphone với thời lượng pin cả ngày dài không chỉ đơn giản là chọn một viên pin lớn nhất có thể. Các nhà sản xuất phải cân nhắc chi phí, không gian bên trong máy, và phần cứng họ dự định trang bị cho máy. Thiết bị càng nhiều tính năng, việc tính toán càng khó khăn hơn. Hầu hết các nhà sản xuất đều cố hướng đến một điểm cân bằng giữa phần cứng và dung lượng pin sao cho bạn có thể dùng máy đủ một ngày với mức sử dụng bình thường và đôi lúc không cần phải trang bị một viên pin lớn.

Bài test nêu ở đầu bài không đưa ra mối tương quan trực tiếp giữa dung lượng và thời lượng pin, bởi điều đó không tồn tại. Pin lớn hiển nhiên cung cấp cho thiết bị nhiều năng lượng hơn, nhưng những lựa chọn phần cứng của các nhà sản xuất cũng có tác động lên thời lượng pin lớn như bản thân viên pin vậy.

Các smartphone tầm trung được trang bị những công nghệ tiêu thụ ít điện năng hơn, như Pixel 3a, thường chỉ cần pin nhỏ mà vẫn đủ dùng cả ngày. Trên phân khúc cao cấp, các nhà sản xuất sử dụng pin dung lượng lớn hơn (và kích cỡ các điện thoại cũng lớn hơn) để đảm bảo đủ điện năng cho các công nghệ hiện đại hơn, như 5G, màn hình tần số làm tươi cao, hay hiệu năng chơi game mạnh mẽ.

Tất nhiên, cách bạn sử dụng điện thoại cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến thời lượng pin. Những người dùng chỉ lướt Facebook chắc chắn sẽ còn lại nhiều pin hơn vào cuối ngày so với những game thủ chuyên cày cuốc trên điện thoại!