В 1996 году инженеры впервые разработали карманный компьютер, к которому можно было подключить мобильный телефон. Тогда вряд ли кто-то мог предположить, к чему это приведёт, но именно этот год можно считать некой «точкой отсчёта», с которой берёт своё начало эра смартфонов. Да, та самая, в которой мы живём сейчас.

Даже сегодня, в 2022 году, когда технологии совершили невероятный скачок вперёд, основополагающие принципы «смартфоностроения» остались практически теми же, что и в далеких 90-х годах.

По-сути, современные смартфоны представляют собой целый комплекс устройств, объединенных в единое целое. Тут вам и несколько камер с различными объективами, и мини-компьютер с сенсорным вводом, и мобильный телефон, и 5G-модем, и даже радиоприемник... Людям, которые жили 30 лет назад, показалась бы невероятной сама идея, что все эти приборы можно объединить во что-то одно, не говоря уже о том, что всё это будет помещаться внутрь бруска толщиной 7 миллиметров. Тем не менее, именно такой путь прошли технологии за три последних десятилетия.

В нашем материале мы детально разберём, из чего состоит современный смартфон и почему весь этот высокотехнологичный «оркестр» из устройств работает настолько быстро и хорошо.

Что внутри?

Корпус у современного смартфона может быть изготовлен из самых разных материалов: закалённое стекло, металл, пластик, кожа, даже бамбук и керамика.

Но вот под крышкой основной набор компонентов практически всегда один и тот же:

• аккумулятор (сегодня используются литий-полимерные, чаще всего несъёмные);
• так называемая System-on-a-Chip или SoC (материнская плата с интегрированным процессором, видеокартой и контроллерами);
• блоки с оперативной памятью и постоянной (внутренний накопитель), которые обычно размещаются на SoC в виде отдельных модулей;
• модуль с модемом;
• модули передней и задней камер;
• датчики (освещения/приближения, гироскоп, акселерометр, компас, изредка датчики давления, температуры и другие);
• вибромотор;
• динамики;
• дисплейный блок, включающий, помимо прочего, матрицу и закалённое стекло.

Все эти комплектующие есть практически в любом современном смартфоне, но, в зависимости от модели и производителя, могут быть и другие элементы. Например, многофункциональный стилус, как во флагманском Samsung Galaxy S22 Ultra.

Сейчас крупные производители неохотно экспериментируют с добавлением новых элементов, хотя раньше компании вроде Samsung довольно часто выпускали необычные устройства. Например, нашумевший Samsung Galaxy Beam, оснащённый... встроенным проектором. Даже сейчас такое решение кажется невероятным, а в 2012 оно моментально привлекло всеобщее внимание. Тем не менее, по-настоящему массовой популярности линейка Beam не снискала.

Если проводить параллели, современный смартфон представляет собой маленький «системный блок», где все электронные компоненты (процессор, видеокарта, оперативная память) уменьшены до микроскопических размеров и помещены на одну крохотную материнскую плату. Главное конструктивное отличие — отсутствие активного охлаждения, которое просто невозможно разместить в корпусе мобильного девайса.

Дисплей

На заре компьютерной эры очень любили использовать выражения вроде «устройства ввода/вывода информации». К устройствам ввода относились мыши, клавиатуры и трекпады, к устройствам вывода — экран и динамики. Сенсорный дисплей смартфона стал в своё время настоящей революцией, ведь он стал одновременно и устройством ввода, и устройством вывода, максимально упростив взаимодействие между пользователем и компьютером.

Дисплейный блок современного смартфона практически всегда состоит из следующих элементов:

• внешнее стекло (чаще всего Gorilla Glass, но могут быть и другие варианты, даже гибкие стёкла, как в складном Galaxy Z Flip 3);
• сенсорный слой (тончайший прозрачный слой между стеклом и матрицей, отвечающий за фиксацию прикосновений);
• матрица (отвечает за всё, что мы видим на дисплее);
• задняя подсветка (в современных AMOLED-экранах она отсутствует, так как там свет излучается непосредственно пикселями);
• рамка.

Все эти элементы есть практически в любом экране смартфона, в том числе и гибкого.

Камеры

«Многокамерность» современных смартфонов — тоже результат эволюции мобильной съёмки. Попробуйте сравнить фотографии, полученные со смартфонов 10-летней давности и современные снимки, например, c Samsung Galaxy S21 FE, и тогда станет очевидно, что мобильная съёмка не просто вышла на новый уровень, она уже совершенно в другом измерении. Сегодня на камеры смартфонов снимают телерепортажи и даже короткометражные фильмы, а в плане качества они всерьёз соперничают с зеркальными фотоаппаратами.

Основной блок камер современного смартфона состоит из:

• нескольких объективов (теле, макро-съёмка, основной и широкоугольный), в каждом из которых множество миниатюрных линз;
• системы автоматической фокусировки;
• система оптической стабилизации изображения (как правило, есть только во флагманских смартфонах, но у Samsung, начиная с 2022 года, её будут получать в том числе и устройства A-линейки);
• матрицы (располагаются за объективами и отвечают за разрешение снимков; чем больше матрица, тем лучше);
• «шлейф», с помощью которого блок камер подключается к материнской плате смартфона.

Конструкция фронтальной камеры, как правило, попроще: один объектив, одна матрица, простой автофокус и отсутствие оптической стабилизации. Для видеосвязи и качественных селфи этого вполне достаточно.

Что нас ждёт в будущем?

Конечно, смартфоны постоянно развиваются и меняются, поэтому точно предсказать, как они будут выглядеть в будущем, практически невозможно.

Чаще всего ставку делают на смартфоны с гибким экраном вроде Galaxy Z Fold 3, т.е. смартфон будущего может быть неким «трансформером», который одним движением можно превратить в планшет или даже ноутбук. Пойдут ли гаджеты будущего по этому пути — большой вопрос, но пока дальнейшее развитие направления выглядит именно так.