Các nhà nghiên cứu tại Microsoft hiện đang theo đuổi một công nghệ mới có thể giúp pin trên máy tính laptop và máy tính bảng dùng được lâu hơn bằng giải pháp kết hợp giữa phần mềm thông minh và nhiều loại pin có tên Software Defined Batteries.
Microsoft giải thích rằng một chiếc máy tính bảng hoặc laptop thông thường có thể chứa nhiều hơn 1 thỏi pin cùng loại và tất cả đều được thiết kế để sạc và cấp điện cho thiết bị theo cách giống nhau. Phần cứng quản lý nguồn sẽ đảm nhận vai trò sạc pin thay vì hệ điều hành cài trên máy.
Các nhà sản xuất thiết bị đã tìm cách tăng thời lượng sử dụng pin bằng nhiều phương pháp nhưng nhà nghiên cứu Ranveer Chandra đến từ Microsoft Research cho rằng họ vẫn bị phụ thuộc chủ yếu vào công nghệ pin, họ cần những thỏi pin tốt hơn. Vấn đề ở đây là những cải tiến về pin vẫn chưa thể theo kịp với những cải tiến lớn trong các khía cạnh khác của máy tính và thiết bị, chẳng hạn như vi xử lý nhanh hơn hay màn hình chất lượng hơn.
Trong khi đó, chúng ta đang dùng các thiết bị để làm nhiều thứ ngày càng phức tạp hơn. Điều này có nghĩa chúng ta sẽ cần nhiều tùy chọn khác nhau, chẳng hạn như cần sạc nhanh cho thiết bị trước khi bước vào một cuộc họp quan trọng hoặc sạc công suất cao để duy trì hoạt động cho máy tính trong những chuyến bay quốc tế kéo dài. Kỹ sư Julia Meinershagen đến từ bộ phận Surface cho rằng: "Ai cũng muốn có pin tốt hơn và mặc dù công nghệ pin Li-ion vẫn đủ tốt nhưng nó không thể đáp ứng tất cả nhu cầu."
Hệ thống xác định loại pin theo tác vụ bằng phần mềm (Software Defined Batteries) của Microsoft sẽ tiếp cận theo một hướng khác. Nó kết hợp nhiều loại pin khác nhau - tất cả đều được tối ưu hóa cho từng tác vụ riêng vào một chiếc máy tính. Sau đó, nó sẽ hoạt động với hệ điều hành để xác định khi nào người dùng thực hiện một tác vụ, chẳng hạn như soạn văn bản bằng Word hay chỉnh sửa video, để áp dụng loại pin hiệu quả nhất cho tác vụ đó.
Làm sao hệ thống này có thể tối ưu pin cho từng tác vụ? Câu trả lời là nó khai thác công nghệ máy học (machine learning) để học thói quen sử dụng của mỗi người dùng. Nhờ đó, thời lượng sử dụng pin của thiết bị sẽ được mở rộng.
Aniruh Badam - một nhà nghiên cứu làm việc cho dự án cho biết: "Sự tối ưu hóa thậm chí được cá nhân hóa theo nhu cầu của người dùng." Một ví dụ, hệ thống có thể nhận biết rằng người dùng đã cắm sạc chiếc máy tính bảng của họ khoảng thời gian 2:45 chiều và sau đó họ sẽ dùng máy để thuyết trình PowerPoint vào 3 giờ chiều mỗi ngày. Điều này có nghĩa chiếc máy cần phải sẵn sàng để sạc nhanh vào thời điểm trước giờ thuyết trình để đảm bảo tác vụ không bị gián đoạn.
Một ví dụ khác, một người dùng có thể dùng máy tính chủ yếu để duyệt email và soạn thảo văn bản cả ngày sau đó chuyển sang lướt web và xem video khi đang đi trên tàu hoặc xe bus để trở về nhà. Dựa trên những thói quen này, máy tính có thể tối ưu hóa hoạt động sạc để đảm bảo rằng người dùng có thể sử dụng máy cho cả 2 nhóm nhu cầu này mà không cần tìm ổ điện.
Được biết các nhà nghiên cứu sẽ trình bày dự án Software Defined Batteries tại hội nghị chuyên đề về các nguyên lý hệ điều hành ACM SOSP 2015 diễn ra vào tuần tới. Họ cũng đã chế tạo các nguyên mẫu hoạt động được để trình diễn. Không chỉ áp dụng cho máy tính laptop hay máy tính bảng, nhà nghiên cứu Chandra cho biết khi hệ thống được cải tiến, nó có thể được dùng trên điện thoại, xe hơi và mọi thứ sử dụng pin. Điều quan trọng được Chandra nhấn mạnh: "Chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi có thể khai thác các lợi ích từ nhiều loại pin có sẵn thay vì phải chờ đợi một loại pin hoàn hảo hơn được phát minh."
Microsoft giải thích rằng một chiếc máy tính bảng hoặc laptop thông thường có thể chứa nhiều hơn 1 thỏi pin cùng loại và tất cả đều được thiết kế để sạc và cấp điện cho thiết bị theo cách giống nhau. Phần cứng quản lý nguồn sẽ đảm nhận vai trò sạc pin thay vì hệ điều hành cài trên máy.
Các nhà sản xuất thiết bị đã tìm cách tăng thời lượng sử dụng pin bằng nhiều phương pháp nhưng nhà nghiên cứu Ranveer Chandra đến từ Microsoft Research cho rằng họ vẫn bị phụ thuộc chủ yếu vào công nghệ pin, họ cần những thỏi pin tốt hơn. Vấn đề ở đây là những cải tiến về pin vẫn chưa thể theo kịp với những cải tiến lớn trong các khía cạnh khác của máy tính và thiết bị, chẳng hạn như vi xử lý nhanh hơn hay màn hình chất lượng hơn.
Trong khi đó, chúng ta đang dùng các thiết bị để làm nhiều thứ ngày càng phức tạp hơn. Điều này có nghĩa chúng ta sẽ cần nhiều tùy chọn khác nhau, chẳng hạn như cần sạc nhanh cho thiết bị trước khi bước vào một cuộc họp quan trọng hoặc sạc công suất cao để duy trì hoạt động cho máy tính trong những chuyến bay quốc tế kéo dài. Kỹ sư Julia Meinershagen đến từ bộ phận Surface cho rằng: "Ai cũng muốn có pin tốt hơn và mặc dù công nghệ pin Li-ion vẫn đủ tốt nhưng nó không thể đáp ứng tất cả nhu cầu."
Hệ thống xác định loại pin theo tác vụ bằng phần mềm (Software Defined Batteries) của Microsoft sẽ tiếp cận theo một hướng khác. Nó kết hợp nhiều loại pin khác nhau - tất cả đều được tối ưu hóa cho từng tác vụ riêng vào một chiếc máy tính. Sau đó, nó sẽ hoạt động với hệ điều hành để xác định khi nào người dùng thực hiện một tác vụ, chẳng hạn như soạn văn bản bằng Word hay chỉnh sửa video, để áp dụng loại pin hiệu quả nhất cho tác vụ đó.
Làm sao hệ thống này có thể tối ưu pin cho từng tác vụ? Câu trả lời là nó khai thác công nghệ máy học (machine learning) để học thói quen sử dụng của mỗi người dùng. Nhờ đó, thời lượng sử dụng pin của thiết bị sẽ được mở rộng.
Aniruh Badam - một nhà nghiên cứu làm việc cho dự án cho biết: "Sự tối ưu hóa thậm chí được cá nhân hóa theo nhu cầu của người dùng." Một ví dụ, hệ thống có thể nhận biết rằng người dùng đã cắm sạc chiếc máy tính bảng của họ khoảng thời gian 2:45 chiều và sau đó họ sẽ dùng máy để thuyết trình PowerPoint vào 3 giờ chiều mỗi ngày. Điều này có nghĩa chiếc máy cần phải sẵn sàng để sạc nhanh vào thời điểm trước giờ thuyết trình để đảm bảo tác vụ không bị gián đoạn.
Một ví dụ khác, một người dùng có thể dùng máy tính chủ yếu để duyệt email và soạn thảo văn bản cả ngày sau đó chuyển sang lướt web và xem video khi đang đi trên tàu hoặc xe bus để trở về nhà. Dựa trên những thói quen này, máy tính có thể tối ưu hóa hoạt động sạc để đảm bảo rằng người dùng có thể sử dụng máy cho cả 2 nhóm nhu cầu này mà không cần tìm ổ điện.
Được biết các nhà nghiên cứu sẽ trình bày dự án Software Defined Batteries tại hội nghị chuyên đề về các nguyên lý hệ điều hành ACM SOSP 2015 diễn ra vào tuần tới. Họ cũng đã chế tạo các nguyên mẫu hoạt động được để trình diễn. Không chỉ áp dụng cho máy tính laptop hay máy tính bảng, nhà nghiên cứu Chandra cho biết khi hệ thống được cải tiến, nó có thể được dùng trên điện thoại, xe hơi và mọi thứ sử dụng pin. Điều quan trọng được Chandra nhấn mạnh: "Chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi có thể khai thác các lợi ích từ nhiều loại pin có sẵn thay vì phải chờ đợi một loại pin hoàn hảo hơn được phát minh."
Theo: Microsoft
