S vývojom výpočtovej techniky sa mení aj definícia výkonu. V posledných rokoch nastal posun vo vnímaní toho, čo skutočne definuje špičkový výkon.
Zatiaľ čo predtým bola rýchlosť považovaná za hlavný a najdôležitejší parameter, teraz sa do popredia záujmu postupne dostáva aj otázka stability a plynulosti. Len vďaka konzistentnej a plynulej prevádzke vo všetkých typoch aplikácií a scenárov môžu používatelia získať skutočný pocit plynulosti a efektivity. Podľa tejto zásady spoločnosť OPPO už desať rokov rozvíja svoj systém ColorOS.
V predchádzajúcich desiatich rokoch sa v OPPO snažili s každou ďalšou verziou systému ColorOS zdokonaliť rovnováhu medzi rýchlou odozvou, dokonalou stabilitou a maximálnou plynulosťou. Neustálym hľadaním nových spôsobov, ako spojiť najlepší hardvér s najkomplexnejšou a najhlbšou optimalizáciou základného softvéru, pozdvihli koncept plynulosti a dokonca aj celé vnímanie výkonu smartfónov so systémom Android a tým zaistili ničím nerušený používateľský zážitok.
„Viditeľná“ a „neviditeľná“ plynulosť
Jedným z prvých zásadných míľnikov v poskytovaní maximálne plynulého používateľského prostredia bolo uvedenie systému UI First na začiatku roka 2020. Uprednostňovaním aktívnych aplikácií bráni UI First aplikáciám na pozadí v nadmernej spotrebe systémových prostriedkov, čo by viedlo k poklesu celkového výkonu. Výsledkom je výrazné zníženie citeľného meškania a zvýšenie tzv. „viditeľnej plynulosti“.
Vzhľadom k tomu, že sú výpočtové zdroje presmerované na podporu aktívnych aplikácií, boli aplikácie bežiace na pozadí prakticky zastavené. To ale spôsobovalo oneskorenia pri prepínaní medzi týmito aplikáciami. Rozšírenie sietí 5G medzi tým zvýšilo využívanie médií (náročných na objem dát) a vstúpilo do éry tzv. „bohatých médií“, čo spôsobilo ďalší tlak na výkon systému. Aby OPPO vyriešila tieto „neviditeľné“ problémy s plynulosťou, začala optimalizovať systém ColorOS pre lepšie riadenie teploty, stabilnú výdrž batérie a dlhší, nerušený zážitok používateľov.
Tím inžinierov OPPO, ktorý sa zaoberá vývojom čipov, vykonal obrovské množstvo hĺbkových analýz výpočtového výkonu jednotlivých úloh na rôznych výpočtových jednotkách procesora. Nasledovne vytvorili matematické modely na predpovedanie nárokov na výkon a spotrebu energie a optimalizáciu rozloženia výkonu pre každú úlohu, aby sme zaručili lepšiu výdrž batérie, bez zníženia dostupného výkonu.
Súčasne použili vylepšenú technológiu kompresie pamäte, ktorá používateľom ušetrí viac miesta v operačnej pamäti a technológiu čítania bodov prerušenia, ktorá zaistí dlhodobejšie, neprerušovaný zážitok. Najnovšia verzia systému ColorOS 14 umožní technológii Trinity Engine v operačnom systéme spustiť na pozadí telefónu až 28 aplikácií v priebehu až 72 hodín.
Vďaka týmto inováciám možno v ColorOS maximálne využiť akýkoľvek hardvér smartfónu. Vďaka týmto možnostiam hardvérového plánovania sa teraz systém ColorOS zotrvalo radí medzi najvýkonnejšie systémy v hlavných zrovnávacích testoch v odvetví.
Ľudskejší a konzistentnejšie
V OPPO pokračovali a systém ColorOS získaval vďaka svojim najlepším výsledkom v benchmarkoch stále väčšie uznanie technických autorít, tým si postupne uvedomil, že vysoký výkon a maximálna rýchlosť nemusí nutne znamenať pohodlnejší a „plynulejší“ používateľský zážitok vo všetkých scenároch.
„Ako vývojár softvéru som inštinktívne inovoval produkty tak, aby boli, čo najrýchlejšie,“ povedal Hansheng Hong, riaditeľ plánovania softvérových technológií v spoločnosti OPPO.
„Napríklad sme schopní zdvojnásobiť súčasnú rýchlosť našich animácií, ale keď ich používateľ vidí v skutočnosti, pôsobí veľmi rýchle. Toto zistenie úplne zmenilo môj pohlaď na vec a naučilo ma, že nemá zmysel súťažiť len na základe dát.“
Celkom nové akvamorfné efekty v systéme ColorOS 14 ukazujú, ako bol tento poznatok využitý v praxi. Navzdory očakávaniu boli animácie týchto nových efektov v skutočnosti optimalizované znížením rýchlosti z 380 milisekúnd na používateľsky prívetivejších 750 milisekúnd. Zdokonalením logiky dynamických efektov v systéme ColorOS 14 sa každá interakcia stala intuitívnejšou a plynulejšou.
To je len jeden z príkladov, ako OPPO zavádza do návrhu operačného systému analýzu ľudského faktoru. Jedná sa o odvetvie, ktoré sa špecializuje na štúdium interakcie človeka so strojmi a prostredím, s cieľom lepšie prispôsobiť stroje alebo systémy fyziologickým a psychologickým vlastnostiam človeka. Vďaka analýze ľudského faktoru sa Hong dozvedel, že ľudské oko dokáže zisťovať zmeny len v intervaloch približne 100–150 milisekúnd alebo dlhších. Pokiaľ ku zmenám príde za menej ako 100 milisekúnd, väčšina ľudí to jednoducho nepozná. To znamená, že aj keď je toho hardvér schopný, nie je dôvod navrhovať čas odozvy systému na úrovni 50 milisekúnd.
Súčasne si Hong uvedomil koncept, v psychológii známy ako „negatívne skreslenie“, kedy majú ľudia tendenciu pamätať si len určité negatívne momenty, aj keď je ich celkový zážitok pozitívny. Pokiaľ sa napríklad stretnete len s jediným zadrhnutím zo sto prípadov spustenia aplikácie, je stále pravdepodobnejšie, že si tento negatívny moment zapamätáte a budete celkovú skúsenosť vnímať ako negatívnu. Z toho vyplýva, že o vnímanie plynulosti používateľského prostredia rozhoduje skôr stabilita a konzistencia než občasné výkyvy v rýchlosti.
Aby bolo možné zaistiť túto úroveň trvale plynulého zážitku po celý čas životnosti našich mobilných zariadení, zaviedli v OPPO analýzu ľudského faktoru do mnohých aspektov systému ColorOS. Jedným z rozhodnutí, ktoré z toho vyplynulo, bolo nastavenie rýchlosti odozvy pri spustení aplikácií na 135 milisekúnd. Vďaka miliónom opakovaných testov sme tiež identifikovali a vyriešili problémy s konzistenciou s extrémne nízkou pravdepodobnosťou v oblastiach, ako je spätná väzba na dotyk, súbežnosť softvéru, omeškanie displeja a ďalšie. Výsledkom je konzistentný čas odozvy v rozmedzí 100–150 milisekúnd pre všetky hľadiska používateľského rozhrania, bez poznateľných výkyvov.
Využitie možností obsahu generovaného umelou inteligenciou
Pri pohľade do budúcnosti smartfónov a operačných systémov si tím ColorOS uvedomuje, že integrácia obsahu generovaného umelou inteligenciou (AI-generated content – AIGC) bude pravdepodobne klásť vysoké nároky na zdroje mobilného systému a to od pamäte a výpočtových kapacít až po výdrž batérie. V súčasnej dobe OPPO skúma a experimentuje v pridružených oblastiach, ako je napríklad optimalizácia využitia pamäte a techniky správy napájania, aby sa s tak vysokými nárokmi vyrovnala.
Trinity Engine systému ColorOS 14 je príkladom tohto pokrokového prístupu vďaka pokročilým riešeniam pre optimalizáciu plynulosti a stability systému prostredníctvom vyladeného riadenia a plánovania výpočtových prostriedkov, pamäte a úložiska na úrovni inštrukcií mikroarchitektúry.
Vylepšený Trinity Engine obsahuje tri základné technológie: vitalizácia ROM, vitalizácia RAM a vitalizácia procesora. Vitalizácia ROM uvoľňuje viac miesta v pamäti komprimáciou dát aplikácií a zlučovaním duplicitných súborov, čím rieši problémy so znížením výkonu spôsobené dlhodobým zaplňovaním pamäte. Funkcia vitalizácie RAM pracuje tak, že rekonštruuje základný mechanizmus operačnej pamäte systému Android a využíva špecializované techniky ku zrýchleniu spúšťania aplikácií a zlepšení plynulosti pri prepínaní medzi nimi. Vitalizácia procesoru potom využíva sofistikovaný model výpočtového výkonu, ktorý dokáže presne naplánovať výkonové zdroje a zároveň určiť najlepšiu rovnováhu medzi výkonom a spotrebou energie.
Okrem technológie Trinity Engine je ďalším príkladom prepísanie systému správy pamäte za účelom zlepšenia plynulosti prevádzky riešenia OPPO Instantaneous Bandwidth Technology, ktoré bude súčasťou nadchádzajúcej aktualizácie systému ColorOS 14. Spoločnosť OPPO vyvinula túto technológiu viac ako 18 mesiacov pred vydaním open-source projektu Google Linux úpravou viac ako 50 tisíc riadkov kódov v pôvodnom jadre. Vďaka riešeniu Instantaneous Bandwidth Technology sa výkon prístupu do pamäte dynamicky prispôsobuje podľa využitia smartfónu, čo umožňuje až 16krát vyššiu rýchlosť (tj. zo 4K na 64K behom prenosu dát z pamäti DDRAM do procesora). So zvyšujúcou sa šírkou pásma pre prenos dát výrazne klesá strata prečítaných dát, čo nasledovne pomáha zlepšiť využitie pamäte a znížiť latenciu pri používaní telefónu.
Vďaka ďalšiemu prehĺbeniu súčinnosti medzi hardvérom a softvérom prináša systém ColorOS 14 používateľom mimoriadne plynulý zážitok vo všetkých scenároch a zaručuje bezproblémovú funkčnosť v období až 48 mesiacov. Na základe poznatkov viac ako 600 miliónov aktívnych používateľov systému ColorOS OPPO naďalej identifikuje globálne trendy a neuspokojené potreby zákazníkov, s cieľom ďalej optimalizovať plynulé a stabilné používanie všetkých zariadení OPPO.
