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Display LCD: tecnologie a confronto

Quali sono le tecnologie alla base dei display? Cosa differenzia il display Retina dell’Iphone 4 dal NOVA dell’LG Optimus Black o ancora dal Super AMOLED Plus del Samsung Galaxy S2?

In quest’articolo cerchiamo di fare chiarezza e spiegare vantaggi e difetti relativi a ciascuna tecnologia.

LCD IPS (In-Plane Switching) vs SLCD

I tradizionali schermi LCD sono basati sulle proprietà ottiche dei cristalli liquidi e richiedono di essere retroilluminati  da una sorgente luminosa. Gli ultimi anni, grazie anche alla spinta mediatica della Apple, hanno visto l’espansione della tecnologia IPS (In-Plane-Switching).

L’IPS è una tecnologia sviluppata da Hitachi che consente di migliorare l’angolo di visione e la riproduzione dei colori dei pannelli TN (Twisted Nematic), i più comuni display LCD sul mercato, che soffrono in primis di cambiamenti cromatici al variare dell’angolo di visione.

Il suo nome deriva dal fatto che  le molecole di cristallo si muovono parallelamente al pannello e non perpendicolarmente, riducendo notevolmente la quantità di luce dispersa sulla matrice.

Il display dell’Iphone 4, noto come Display Retina, utilizza la tecnologia IPS e ha una risoluzione di 640 x 960 pixel. La sua migliore caratteristica, oltre all’angolo di visione, è nella luminosità dello schermo che raggiunge i 500 nit (unità di misura della luminanza, pari al numero di candele al metro quadrato). Offre inoltre un buon contrasto, anche se in misura inferiore agli AMOLED, e consumi più bassi dei tradizionali schermi LCD, grazie ad un’ottimizzazione al design dei pixel.

Ma in termini di luminosità è l’emergente display NOVA (LG Optimus Black) ad avere la meglio tra tutti gli LCD con tecnologia IPS. Lo schermo a 4 pollici dell’LG Optimus Black ha una risoluzione di 480 x 800 pixel e l’azienda dichiara una luminanza massima pari a 700 nit, surclassando in tal senso il display Retina. Sempre la stessa casa coreana dichiara anche un aumento di efficienza per cui l’aumento della luminosità dello schermo non avrebbe ripercussioni sull’autonomia della batteria.

Inoltre il display NOVA consuma potenza di gran lunga inferiore agli altri IPS-LCD, anche se non nulla come avviene invece negli AMOLED, i quali basandosi su una tecnologia emissiva, il nero corrisponde di fatto al pixel spento. A differenza però degli AMOLED, che soffrono di un notevole consumo energetico  per emettere il colore bianco, consumano solamente 0.7W nella visualizzazione di una pagina completamente bianca. Il display retina consuma invece 0.42W nei 2 casi precedenti ma regge il confronto dato che la maggior parte dei siti internet e degli ebook hanno sfondo bianco.

La straordinaria luminosità del Display NOVA, rende lo schermo adatto all’utilizzo in ambienti esterni dato che non soffre la luce diretta.

Sempre in ambito IPS-LCD si sente poi spesso parlare di tecnologia Super LCD (SLCD), nata da una joint venture tra Sony e Samsung nel 2004 per i pannelli LCD per TV. Utilizzato da HTC negli schermi da 3.7 pollici, in sostituzione degli AMOLED, si distingue per gli ottimi livelli di nero e per una buon angolo di visione.  E’ disponibile attualmente solo nella risoluzione 800 x 480 pixel.

Si parla poi di qHD se la risoluzione è di 540 x 960. Il display da 4.3 pollici dell’ HTC Sensation rientra in questa categoria. qHD identifica solamente la risoluzione e non  il tipo di display e sta ad indicare una risoluzione pari a un quarto del Full HD (1920 x 1080). Il prezzo di una risoluzione così alta è pagato in termini di minore angolo di visione, una resa cromatica non ottimale del nero, che a tratti tende al blu scuro e un maggiore consumo di potenza, anche se in alcuni dispositivi (come il Motorola Atrix) utilizza una configurazione dei sub-pixel del tipo RGBW, dove ai tradizionali Rosso-Verde- Blu si aggiunge il pixel bianco, consentendo un risparmio di energia fino al 50% rispetto ai tradizionali schermi LCD.

 

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La nuova battaglia dei dual-core: Exynos vs OMAP 4 vs Tegra 2 vs Snapdragon

Qual’è la direzione verso cui sta andando il futuro dei processori multi-core?

La nuova ondata sembra indirizzarsi sempre di più verso delle specifiche che fino a qualche tempo fa mai avremmo immaginato su un processore destinato al mercato mobile: registrazione e riproduzione di video Full HD con fotocamere con risoluzione fino a 18 Megapixel, grafica al limite delle console,  supporto alle memorie DDR3, video e gaming 3D, e tempi di caricamento di pagine Web ancora più veloci. Il tutto incidendo il meno possibile sull’autonomia della batteria.

La filosofia alla base dei processori multi-core d’altronde, è quella di ottimizzare e “sharare” le operazioni in modo tale da ridurre il carico di un singolo core, cercando di limitare il più possibile il consumo di potenza. La tendenza alla miniaturizzazione , o meglio, all’aumento della densità di transistor è un dato di fatto. Il processo costruttivo a 65nm della prima generazione di Snapdragon è ormai obsoleto e ha lasciato il passo alla tecnologia a 45nm. Maggiore miniaturizzazione vuol dire non solo maggiore potenza di calcolo, ma anche minore dissipazione di potenza sotto forma di calore, a parità di frequenza di clock, e minori costi di produzione.

Il whitepaper della NVidia, evidenzia come l’esecuzione dei processi possa essere più efficiente con architetture multi-core ma c’è da dire che ad ora l’unico sistema operativo in grado di sfruttare appieno una configurazione multi-core in real-time QNX (BlackBerry Playbook).

Vediamo ora la panoramica degli ultimi processori dual-core presenti sul mercato high-end.

 

NVidia Tegra 2

Il successo dell’NVidia nel mercato tablet/smartphone è da attribuire alla tempestività con cui si presenta sul mercato nell’offrire prestazioni superiori tanto da essere scelta da Google come piattaforma di riferimento per Android 3.0 Honeycomb nei tablet XOOM.

L’NVidia Tegra 2 è costituito da due core ARM Cortex A9 da 1GHz e dalla GPU GeForce. A suo favore i sorprendenti risultati su un benchmark generico in cui il Motorola ATRIX 4G, l’LG Optimus 2X e il Motorola Droid Bionic mostrano come i tempi di caricamento delle pagine siano circa il doppio più veloci rispetto alla concorrenza e il frame rate nei giochi 3D maggiori dal 60 al 100%.

Inoltre l’NVidia 3 basato su un architettura quad-core è quasi ultimato e pronto per essere annunciato al prossimo MWC 2011 a Barcellona.

 

Samsung Exynos

E’ il nuovo SoC utilizzato dal vendutissimo Samsung Galaxy S II. E’ il successore dell’Hummingbird (Galaxy S), che confrontato con i SoC della sua generazione, si è dimostrato il migliore nelle performance grafiche con il suo PowerVR SGX540.

L’acquisizione da parte della Apple della Intrinsity, sviluppatore dell’acceleratore grafico utilizzato dall’Hummingbird, è probabilmente la causa dell’abbandono della GPU PowerVR a favore della GPU quad-core Mali-400, dichiarato 5 volte più performante del precedente chipset con la sua capacità elaborativa di 450 milioni di “triangoli al secondo”.  Tale numero è solo teorico dato che spesso vengono depotenziati per ridurre i consumi della batteria. Tuttavia il Samsung Exynos rimane quello che ad oggi sembra avere la GPU più performante.

In aggiunta supporta le memorie DDR3 (l’NVida Tegra 2 supporta solo le DDR2).

 

Qualcomm SnapDragon

Il punto di forza dei chip Snapdragon della seconda generazione, a 45nm, è nell’integrazione della connettività nello stesso silicio (3G, LTe, HSPA+) che semplifica il design.

Da un punto di vista pratico Snapdragon di terza generazione è dotato di  un dual-core con frequenze fino a 1.2GHz, e 1.5Ghz per il mercato dei tablet. L’efficienza è massimizzata rendendo possibile lo spegnimento di un core per operazioni che richiedono un’elaborazione inferiore. A questo va aggiunta la possibilità di registrare e riprodurre video 3D in HD, e le performance grafiche nel gaming derivanti dalla nuova GPU Adreno 220.

 

Texas Instruments OMAP 4

Tra i chipset più efficienti dal punto di vista dei consumi spicca l’OMAP della Texas Instruments, come confermato dall’ottima autonomia mostrata dal Motorola Droid 2 e Motorola Droid X, e stimola la curiosità di molti di vederlo all’opera con un sistema operativo in grado di supportare architetture multi-core, come QNX della RIM.

Successore dell’OMAP4430 (Blackberry Playbook), l’OMAP 4440 incrementa la frequenza di clock massima fino a 1.5Ghz e integra il nuovo chip PowerVR che permette di catturare immagini stereoscopiche 3D da due fotocamere da 12 Megapixel con una risoluzione 1080p Full HD.  Inoltre offre la possibilità di effettuare videoconferenze a 720p a risoluzione HD.

 

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Tablet

Toshiba AT200: il tablet ultra-sottile

Il nuovo Tablet targato Toshiba, successore dell’AT100 e annunciato all’IFA 2011 di Berlino, si presenta come il Tablet da 10.1 pollici più sottile e leggero visto finora sul mercato.

[xrr rating=4.75/5 imageset=blue_star label=”Spessore e peso: “]Tutta la sua tecnologia è concentrata in 7.7mm di spessore (contro gli 8.8mm dell’Ipad 2 e gli 8.6mm del Samsung Galaxy Tab 10.1) e pesa soltanto 558gr.

[xrr rating=4/5 imageset=blue_star label=”Display: “]Lo schermo LCD capacitivo a 10.1 pollici dell’AT200 ha una risoluzione WXGA (1280 x 800). Pur non avendo ancora in mano i dati sperimentali di DisplayMate, si allinea con gli standard dei tablet high-end dotandosi di tecnologia IPS (In-Plane Switching) che consente di avere un’ottima qualità cromatica al variare dell’angolo di visione.

[xrr rating=3.75/5 imageset=blue_star label=”Chipset: “]Il processore è un OMAP serie 4 (OMAP4430), lo stesso utilizzato dal Blackberry Playbook e dall’LG Optimus 3D, un dual-core a 1.2GHz della Texas Instruments, basato su architettura ARM Cortex A9.

La GPU utilizzata dal chipset OMAP4430 è il PowerVR SGX540 della Imagination Technologies clockato a 304Mhz, un incremento del 50% della frequenza di clock rispetto alla versione precedente che consente una buona performance di elaborazione grafica, pari 4.8Gflops, (numero di operazioni in virgola mobile al secondo) che però risulta inferiore sia a quella dell’Ipad2, dotato del potente PowerVR SGX 543MP2 (19.2Gflops), ma anche all’ ULP GeForce della nVidia dei tablet dotati del chipset Tegra 2.

E’ chiaro quindi come l’AT200 non si proponga sul mercato come un tablet dedicato al gaming più estremo. Aldilà delle performance grafiche vanta 1GB di RAM DDR2 che assicura un’ottima performance nel multi-tasking.

[xrr rating=4/5 imageset=blue_star label=”Fotocamera: “]E’ dotato di 2 fotocamere. Quella posteriore da 5MP con autofocus munita di flash LED e in grado di registrare a 720p fino a 30 frames per secondo. Quella frontale da 2MP per le videochiamate. Stando alle specifiche il livello qualitativo è buono, ponendosi a livelli simili del Motorola Xoom.

[xrr rating=3.75/5 imageset=blue_star label=”Memoria: “]Il tablet uscirà solo in versione con memoria dati da 64GB, espandibile tramite schede SD, ponendosi da questo punto di vista nella fascia più alta del mercato nei tablet. Non sarà possibile acquistarlo in più versioni in base alle proprie esigenze di costo, e questo fattore ne limita la valutazione.

[xrr rating=4/5 imageset=blue_star label=”Sistema operativo: “]L’AT200 è basato su Android Honeycomb 3.2,  che non introduce sostanziali novità rispetto alla versione 3.1.  L’attenzione è ormai concentrata sull’uscita della nuova release, Android Ice Cream Sandwich, prevista per ottobre/novembre.

[xrr rating=4/5 imageset=blue_star label=”Autonomia: “]L’autonomia rientra negli standard dei nuovi tablet. Con una retroilluminazione pari a 60nit raggiunge 8 ore di riproduzione video e altrettanti suddividendo l’attività in 65% navigazione web con la WLAN, 10% riproduzione video e 25% standby.

Prezzo: N/A

Non si hanno ancora notizie ufficiali riguardo il prezzo e la data di uscita, che dovrebbe avvenire entro la fine dell’anno

[xrr rating=8/10 imageset=yellow_round label=”Giudizio complessivo: “]