Приветствую всех!

Около недели тому назад в мои загребущие попал недорогой смартфон General Mobile GM8 Go с операционной системой Android 8.1 Oreo Go Edition – пока ещё довольно редкой в наших краях версией «зелёного робота». Я смартфон хорошенько погонял, потестировал так и эдак, обсудил сам с собой и теперь готов поделиться ощущениями с вами.

Итак, выпущен аппарат турецкой компанией General Mobile. Cама она предпочитает считать себя американской. Именно это утверждается на сайте украинского оператора Lifecell (см. скрин ниже). Последний отвечает за вывод General Mobile GM8 Go на украинский же рынок.

Ничего удивительного во всех этих «американских историях» нет. Небольшие локальные бренды, заказывающие технику у китайских фабрик, очень любят рассказывать, что они на самом деле американские, корейские, европейские или какие-нибудь ещё. Лишь бы «прописка» была в более-менее серьёзной стране. Например, Prestigio с её белорусскими корнями кивает в сторону Кипра, а Highscreen порой упоминает своё якобы немецкое происхождение. Так и с General Mobile.

Цена General Mobile GM8 Go – 3 000 гривен (110 долларов, 7 200 рублей). Получается, что аппарат не очень-то и дешёвый. Google, напомню, в момент анонса Android 8.1 Oreo Go Edition обещала, что смартфоны с этой версией ОС будут стоить дешевле 100 долларов. Как видите, герой этого поста немного выходит за указанные рамки. Во всяком случае, на украинском рынке.

Что интересного в General Mobile GM8 Go? Меня аппарат заинтриговал прежде всего своим софтом. Как я уже говорил, модель работает под управлением Android 8.1 Oreo Go Edition. Это облегчённая версия Android, рассчитанная главным образом на смартфоны со слабым железом и небольшими объёмами оперативки (1 Гб) и встроенной памяти (8-16 Гб). Подобные аппараты есть в линейках ZTE, Alcatel, HMD (Nokia) и ещё ряда брендов. Что в России, что на Украине, что в других странах постсоветского пространства модели с Go Edition пока практически не распространены. Но вскоре, вероятно, они у нас появятся массово. Так что было интересно познакомиться с General Mobile GM8 Go и понять, что эта самая Go Edition собой представляет.

Для порядка напомню, что сотрудничество General Mobile и Lifecell (ранее оператор назывался Life) уходит своими корнями в конец двухтысячных. Тогда на Украине в салонах Life можно было купить General Mobile DST-01 – нечто довольно странное, неказистое и сильно напоминавшее тогдашние телефоны Fly. Однако с тех пор многое поменялось. Сегодня продукция General Mobile уже не пугает ни качеством, ни дизайном. Смартфоны как смартфоны. Иногда прикольные, иногда обычные. К какой категории относится General Mobile GM8 Go – расскажу ниже.

General Mobile DST-01

Комплект поставки

Комплект неожиданно богатый. Макулатура, зарядка на 2А, кабель MicroUSB-USB – это всё стандартные базовые компоненты комплектации.

К нестандартным отнесу гарнитуру и чехол-бампер. Эти аксессуары поставляются со смартфонами (особенно бюджетными) довольно редко.

Бампер обычного качества – видно, что недорогой, но сидит плотно.

Наушники не шибко высокого качества, но, думается мне, 90% покупателей GM8 Go будут довольны. И ещё спасибо скажут – за то, что их в комплект вообще положили.

Дизайн, конструкция, особенности корпуса

Ничего нового в плане дизайна китайские партнёры General Mobile не сотворили. Похожие по внешнему виду корпуса сегодня у десятков смартфонов. Достаточно положить рядом GM8 Go и, например, Xiaomi Mi A1, чтобы понять, что у них очень много общего.

Разработчики «турецкого» смартфона постарались загримировать его под неразборные модели вроде того же Mi A1. Однако на самом деле задняя крышка у General Mobile GM8 Go съёмная. Достаточно поддеть панель ногтем за специальное гнездо…

… немного потянуть – и панель останется у вас в руках. Обращу внимание, что панель на самом деле белая, а золотистый слой является краской. (В моём случае слой именно золотистый, однако в природе существует ещё и серая версия этого смартфона.) И почему-то не покидает ощущение, что через месяц-два ношения в кармане эта краска начнёт стираться.

Металла в конструкции корпуса General Mobile GM8 Go нет. Видно, что его пытались сделать визуально более дорогим, как-то приукрасить, но… получилось так себе. Скажете, зажрался товарищ? Отвечаю: недавно занимался новеньким тёщиным Xiaomi Redmi Note 5A – ставил приложения, настраивал всякое и т. д.; это тоже аппарат без каких-либо претензий, и всё же он и на ощупь приятнее, и по спекам чуть лучше, и стоит на Украине ровно столько же, сколько и американско-турецкая модель. Впрочем, к сравнению с Xiaomi я ещё вернусь ниже.

Батарейка у GM8 Go съёмная, что, наверное, плюс. «Наверное», так как купить ещё один аккумулятор для использования по очереди с комплектным не так-то просто. Во всяком случае, на сайте Lifecell я в продаже батарей для этого смартфона не нашёл. Впрочем, если задаться целью и перерыть AliExpress, то подходящий аккумулятор вы наверняка обнаружите.

Слоты для карт раздельные. В том плане, что в GM8 Go можно вставить одновременно и две симки формата MicroSIM, и карточку MicroSD. Это однозначное преимущество смартфона, поскольку сегодня больше половины новых моделей идёт с идиотскими гибридными гнёздами. Это когда в аппарат можно вставить или две симки, или одну симку и флешку.

Касаемо кнопочек – просто посмотрите на фотографии и поймёте, где что расположено. С эргономикой всё нормально, поэтому не буду на этом останавливаться.

Интерфейсный разъём – MicroUSB. Не удивлён: в аппаратах такого уровня и такой цены православный USB Type-C я ещё ни разу не встречал.

Итог по корпусу и дизайну примерно такой: вторично (что это смартфоны сегодня ругать глупо, потому что они почти все вторичные) и довольно дёшево (это уже более серьёзное и имеющее право на жизнь обвинение), хотя и в меру приятно. Смартфон не уродливый, не красивый, а просто нейтральный. У меня он ярких эмоций не вызывает, равно как и отторжения. Положительные моменты – съёмная батарея и раздельные слоты для карточек.

Экран

Дисплей в GM8 Go модный – в том плане, что у него соотношение сторон 18:9 (диагональ 5,5 дюйма, разрешение 1440 х 720 точек, матрица IPS). На этом его преимущества, по большому счёту, заканчиваются. Не, экранчик-то нормальный для смартфона за такие деньги (3 000 гривен, 110 долларов, 7 200 рублей). Но и не выдающийся. Углы обзора широкие, картинка слегка желтит, на солнце становится еле различимой, чёрный цвет не совсем чёрный, настроек картинки (включая и цветовую температуру) нет вообще никаких. В общем, экран как экран. Видели и лучше.

Покрытие дисплея – Gorilla Glass без уточнения поколения. Олеофобного покрытия, судя по всему, нет. Ну или оно довольно слабое. Потому что пачкается поверхность дисплея на раз.

Железо

Чипсет MediaTek MT6739 – штука по современным меркам довольно простая. В его активе четвёрка ядер ARM Cortex-A53 с частотой до 1,5 ГГц, графический ускоритель PowerVR GE8100, LTE-модем (Cat. 4), двухдиапазонный Wi-Fi 802.11n, Bluetooth 4.2 и приёмник GPS/ГЛОНАСС.

Дополнено всё это 1 Гб оперативной и 16 Гб встроенной памяти. Плюс можно воткнуть карточку до 128 Гб, что много, поскольку нередко аппараты такого уровня поддерживают только 32 Гб.

Результаты в том же AnTuTu ожидаемо низкие, но от подобного железа подвигов и не ждёшь.

Впрочем, в WoT Blitz с базовыми настройками графики и частотой кадров в районе 35-40 поиграть можно (это терпимо, хотя и не очень много). В Asphalt 8: На взлёт со средними настройками графики – тоже. Явных тормозов при этом нет. То есть очевидно, что это ни разу не геймерский аппарат, и тем не менее скоротать часик-другой за игрушкой можно. Все эти типичные обозревательские придыхания в стиле «ах, тут такой-то чипсет, значит играть на этом смартфоне вообще нереально» мне не близки. Играть на General Mobile GM8 Go в игрушки с 3D-графикой как раз вполне реально, пусть и не с тем кайфом, как на более дорогих аппаратах.

Из приятного отмечу нормально реализованную навигацию (поддерживается и GPS, и ГЛОНАСС). В случае смартфонов на чипсетах MediaTek этого удаётся добиться не всегда. А тут и спутники ищутся шустро, и точность довольно высокая.

Wi-Fi, опять же, двухдиапазонный. Такое в смартфонах подобного уровня встретишь не всегда.

А вот NFC нет. Это печально.

Камеры

Камеры у GM8 Go по качеству настолько типичные для смартфонов такого класса, что описывать результаты их трудов со всеми подробностями я не стану.

Вот так фоткает 5-мегапиксельная фронтальная камера:

Однако не могу не поделиться одним неприятным моментом. Впервые за долгое время я столкнулся с тем, что после нажатия на кнопку получения фото необходимо ещё около секунды удерживать смартфон без движения. Иначе кадр будет смазанным. Примерно таким:

Помню, было подобное в дешёвых моделях году эдак в 2011. Но сегодня? Уж не знаю, что винить в такой медлительности, – плохую оптимизацию или пресловутый «всего гиг» оперативки.

Автономка

Смартфон у меня работает около двух дней. Это не много и не мало для батареи на 3 500 мАч и не самого экономичного 28-нанометрового чипсета. Короче говоря, вполне типичный результат. И да, я поиграл на GM8 Go в Asphalt 8 в течение 5 часов и 30 минут. После чего смартфон вырубился. Точнее, не вырубился, а сказал, что осталось 3% заряда. И я его вырубил сам.

Прочие мелкие и не очень мелкие моменты

В этом подразделе я расскажу о некоторых моментах, которые особо никуда не прилепишь. Но которые, на мой взгляд, также довольно важны и достойны упоминания.

Первый: в GM8 Go есть светодиодный индикатор, который способен светиться разными цветами. При зарядке – оранжевым, при наличии уведомления – зелёным. Это положительный момент, поскольку нередко в бюджетных аппаратах или вообще нет индикатора, или он однотонный.

Второй: в GM8 Go есть улучшалка звука Dolby Mobile. Работает она с подключенными наушниками. Есть куча режимов под разные сценарии (кино, игры, музыка и пр.). Звук действительно меняется, хотя, на мой взгляд, он не всегда становится уместным для конкретной ситуации после активации того или иного режима. Например, музыку мне больше понравилось слушать в режиме «Кино». Ну а целом звук неплохой. Не идеальный, нет. Тех же басов практически нет, например. Но и не плохой. И здесь же скажу, что динамик (находится на нижней грани корпуса) довольно громкий. Из кармана джинсов мелодия слышна отлично.

Третий: в GM8 Go имеется система шумоподавления на базе двух микрофонов. Один находится на нижней грани корпуса, второй – около задней камеры. Система работает, при ветре собеседника слышишь нормально, он тебя – тоже. В спокойную погоду передача речи тоже нормальная.

Четвертый: в GM8 Go есть сканер отпечатков пальцев. Работает так себе (7 корректных распознаваний пальца из 10). Но вообще здорово, что он тут имеется, потому что в смартфонах такого уровня разработчики обычно предпочитают обходиться без дактилоскопии.

Софт

Как я уже говорил, самое интересное в GM8 Go – программное обеспечение, а именно Android 8.1 Oreo Go Edition. В Google взяли обычный релиз Oreo и чего-то от него поотрезали, получив на выходе Go Edition. Эта версия а) помогает экономить интернет-трафик, б) якобы ощутимо быстрее работает на слабом железе и в) занимает гораздо меньше места в памяти смартфонов – и это уже не якобы, а реально так. Допустим, в смартфоне встроенный накопитель на 16 Гб – как раз как у General Mobile GM8 Go. Обычный Oreo «съел» бы порядка 5-6 Гб, а Go Edition – менее 3. Это весьма актуально для развивающихся стран, жители которых не могут позволить себе купить не только смартфон, но ещё и – в дополнение к нему – флешку. Благодаря небольшому «весу» Go Edition пользователю достанется больше места для фоток, софта, музыки и пр.

Для Android 8.1 Oreo Go Edition доступны (и, собственно, предустановлены) особые версии приложений Google – Gmail Go, YouTube Go, Google Maps Go, Google Assistant Go. Они, опять же, занимают в памяти куда меньше места, чем обычные версии, – в среднем на 50%. Плюс эти урезанные приложения должны работать на слабом железе быстрее обычных сервисов Google.

Хорошая это идея или не очень хорошая – судить не берусь. Особых визуальных отличий между, например, Gmail и Gmail Go я не нашёл, а вот Google Maps Go отличается от обычного приложения Google Maps в худшую сторону. Интерфейс проще и менее удобный, опций поменьше, а вот скорость его работы… Фиговая скорость – скажу прямо. При масштабировании карт случаются рывки и задержки, меню открываются неторопливо.

Слева – обычное приложение Google Maps, справа – Google Maps Go

При этом владелец смартфона на Oreo Go Edition может устанавливать и совершенно обычные версии сервисов Google.

Самое смешное, что обычная версия Google Maps на GM8 Go тупит меньше, чем Google Maps Go. Вот такая вот, как говорится, заковыка. Зачем было городить огород с облегчёнными версиями приложений – конкретно на примере GM8 Go не очень понятно. Меньше места в памяти – ОК, да, есть такое. Повышение скорости работы – нет, я подобного не заметил. Всё ровно наоборот. Может, дело в конкретной модели смартфона и его не до конца допиленной прошивке, может – в самой Google пока ещё не до конца всё оптимизировали. Не знаю.

Интерфейс Android на GM8 Go работает в целом быстро, но и без периодических внезапных лагов не обходится. То есть сказать, что вот да, Go Edition работает идеально чётко и ваще без тормозов, нельзя. Кстати, из визуальных отличий версии Go Edition отмечу квадратные иконки.

В Google говорили, что смартфоны, созданные в рамках программы Go Edition, будут быстро получать патчи безопасности и свежие версии ОС. Ну не знаю. Уровень безопасности в General Mobile GM8 Go на момент тестирования датировался мартом 2018 года. И никаких обновлений смартфон не находил.

Что до быстрого получения новых версий Android, то я бы тоже губу не раскатывал. Тот же Xiaomi Mi A1, участвующий в похожей гугловской программе Android One, получил Android 8.1 Oreo только в июле. Хотя этой версии операционной системы уже cкоро год. Короче говоря, что модели на Android One, что модели с Go Edition – это далеко не «Нексусы» в плане оперативности получения обновлений. Апдейты прилетают отнюдь не мгновенно.

В целом я пока так и не понял – что это за огород такой под названием Go Edition. Google сообщала, что смартфоны с этой версией ОС – а это, напомню, модели максимум с 1 Гб оперативки – должны стоить до 100 долларов. Но GM8 Go стоит 110 баксов. И за эти деньги реально найти модель с 2 Гб оперативки, которая будет нормально (без тормозов, которые случаются на GM8 Go) справляться и с обычным Android. И с играми для него. И практически с любым софтом. Типичный пример – тот же Xiaomi Redmi Note 5A. Зачем на этом фоне покупать GM8 Go с релизом Go Edition, который к тому же порой тормозит, – лично я не понимаю. Ради быстрых обновлений? Ну, возможно. Если они окажутся реально быстрыми. Что далеко не факт.

Но если кто-то предложит смартфон за 50-70 долларов, который благодаря Go Edition будет работать с той же скоростью, что и GM8 Go, – тогда да, смысл в таком аппарате будет. А вот за 110 долларов… Короче говоря, давайте перейдём к следующему подразделу.

Сравнение General Mobile GM8 Go и Xiaomi Redmi Note 5A

Для начала – изучим характеристики.

Некоторые моменты не включишь в таблицу, и поэтому их стоит расписать текстом. У Xiaomi несколько более приятный пластик корпуса. Это, конечно, субъективно. И всё же я считаю, что в Redmi Note 5A используется более дорогая и качественная пластмасса.

Xiaomi Redmi Note 5A

Несмотря на то что в General Mobile установлена последняя на сегодняшний день версия Android, да еще и в версии Go Edition, оптимизированной для аппаратов со слабым железом (1 Гб оперативки или меньше), иногда чувствуются задержки при перемещении по интерфейсу и при работе с приложениями. Об этом я уже говорил выше. Для сравнения: в Xiaomi Redmi Note 5A стоят православный чипсет Qualcomm (против MediaTek в GM8 Go) и 2 Гб оперативки. И аппарат по скорости работы воспринимается иначе, он быстрее.

Батарейка больше у General Mobile, но смартфоны работают на одном заряде сравнимо. Камера фоткает лучше у Xiaomi, не радикально, по лучше.

В общем, несмотря на отсутствие сканера отпечатков пальцев и второго диапазона Wi-Fi, более скудную комплектацию и экран не совсем модного формата 16:9, модель Xiaomi кажется… ну чуть более высококлассной, что ли. Более интересной. Ну и, конечно, бренд Xiaomi у нас и знают, и любят. В отличие от General Mobile. При этом цена у смарфонов, напоминаю, одинаковая.

Итого

Как я уже говорил, в нынешнем своём виде и в украинских реалиях мне концепция Android 8.1 Oreo Go Edition не ясна. General Mobile GM8 Go или должен стоить заметно дешевле (скажем, 2 500 гривен, 90 долларов или 6 000 рублей), или у него должно быть 2 Гб оперативной памяти. Что, собственно, сделало бы ненужным использование Android Go Edition.

Смартфон-то сам по себе, возможно, и неплохой. Но и конкуренты не хуже, а кое в чём и заметно лучше. Рассказы про все эти оптимизации софта и быстрые обновления (если они вообще будут) могут заинтересовать разве что оголтелых гиков. Которые хорошо если составляют полпроцента от всей массы потенциальных покупателей. В общем, хочется пожелать Lifecell удачи. Она оператору обязательно пригодится, поскольку продать заметное количество таких аппаратов (да ещё и от никому не известного бренда) будет довольно трудно. Если вообще возможно. Даже с учётом полки, которая при должном подходе способна продавать и весьма неудачные продукты. Отнести к их числу GM8 Go нельзя, но и радужную судьбу я ему предсказывать не берусь.

До сих пор проблема накопления (аккумулирования) электроэнергии существовала без каких-либо глобальных изменений, технологического прорыва в данной области никто предложить не мог. Это был тот самый аккумулятор Гастона Планте 1859 года, доработанный различными вспомогательными технологиями и оснащенный усовершенствованиями в области электрохимических процессов, борьбы с выделением водорода, другими материалами корпуса и пр. На рубеже начала 2000 годов появились различного вида литиевые аккумуляторы, которые уверенно вытесняют во всех областях стандартные щелочные, кальциевые, AGM и гелевые аккумуляторы. В данный момент литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы уже завоевали рынок бытовых устройств, технология отработана и позволяет делать АКБ любой формы, ёмкости и размеров. Пришло время отработанных промышленных решений на базе литиевых аккумуляторов. Предлагаю разобраться, почему в серверных и ЦОДах за этой технологией будущее…

Данная технология хоть и не является неким кардинальным прорывом, но все же обладает рядом очевидных преимуществ. И наиболее интересными для промышленных решений в ИТ-сфере является удельная масса батарей на единицу площади при сравнимой со свинцовыми батареями ёмкости. Эту же характеристику можно рассматривать как удельную мощность батарей к единице массы – кВт*ч/кг. Но, обо всем по порядку.

Современные реалии для бытовых устройств

Итак, сегодня каждый из нас имеет в кармане телефон, в котором работает литиевая батарея и это уже привычно для каждого.

Рис. 1. Никелевый аккумулятор для электроинструмента

Рис. 2. Литиевый аккумулятор для электроинструмента

Возьмём ручной электроинструмент: буквально вчера это были съёмные батареи, изготовленные на основе сборки никелевых аккумуляторов Рис.1 (ранее свинцовых). Сегодня мы видим на полках магазинов гигантское количество любых электроинструментов с литиевыми аккумуляторами, которые визуально меньше по размерам, компактные, легкие и т.д. Рис.2. А что с ценой в бытовом секторе? Тот же электроинструмент с литиевыми батареями лишь незначительно дороже (а иногда и дешевле) по отношению к уходящему поколению, а удобство в работе – неоспоримо.

Для сравнения:

1. Стандартный никель-кадмиевый аккумулятор для шуруповерта Makita, 12 В, 2,0 А*ч имеет массу 0,61кг и габариты 110х100х90 мм. То есть имеем 0,305 кг/А*ч. При использовании подобных аккумуляторов бытовой электроинструмент будет снижать мощность (крутящий момент) и обороты в состоянии близком к полному разряду батарей. Гарантия – 1 год. Стоимость более 2000 руб.
2. Литий-ионный аккумулятор для шуруповерта того же производителя (Makita), при напряжении 10,8 В, 2,0 А*ч будет обладать массой 270 грамм и габариты 220х190х42 мм. То есть имеем 0,135 кг/А*ч. Гарантия – 5 лет, стоимость порядка 1200 рублей. При использовании подобных аккумуляторов бытовой электроинструмент на всей ёмкости батарей будет иметь одинаковую мощность (крутящий момент) и полный диапазон оборотов, но в момент достижения минимальной ёмкости просто прекратит работу в результате срабатывания схемы защиты от глубокого разряда батарей.

Разница в удельной массе аккумуляторов разных типов (Ампер*час) достигает 2,2 раза, то есть в одном килограмме литиевой батареи будет в 2,2 раза больше емкости. Но это необъективное сравнение, так как на аккумуляторах разные напряжения. Попробуем пересчитать значения удельной мощности (specific power) Вт/кг, и получаем: для никель-кадмиевой батареи 39,3 Вт/кг, а для литиевой АКБ — 80 Вт/кг. Разница составила более чем в два раза.

Надо заметить, что для шуруповертов и других энергоёмких бытовых устройств используются литий-ионные высокотоковые аккумуляторы, которые обеспечивают большой ток отдачи за короткий промежуток времени. При этом не происходит просадки напряжения на аккумуляторе ниже уровня защиты Li-Ion батареи от глубокого переразряда. Подобный сценарий возможен для режимов заворачивания и откручивания тяжелых шурупов, гаек и прочих электроинструментов, а в радиоуправляемых моделях при старте машинки.

Так в чём основные достоинства литиевых батарей по сравнению с различными видами классических батарей с электролитом?

Рис.3. График зависимости удельной энергии от удельной мощности различных типов батарей

1. Большая мощность и энергоёмкость на единицу массы. На рис.3 указана зависимость удельной мощности батарей различных типов (вертикальная шкала Ватт/кг от удельной энергии (горизонтальная шкала Ватт*ч/кг)), которую способна отдать батарея разного типа. Проще говоря – чем больше ток (соответственно и мощность) отдает батарея в нагрузку, тем меньше времени она отработает в минутах и часах. Как видим АКБ на основе литиевых технологий по сравнению с классическими свинцово-кислотными аккумуляторами находятся на диаметрально противоположных частях графика. Также из рисунка можно понять, что литиевые батареи имеют различные характеристики в зависимости от типа, но в общем и целом способны быстрее отдавать накопленную энергию;
2. на треть меньшая удельная масса по сравнению со свинцовыми батареями;
3. отсутствие эффекта «памяти». То есть, батареи на основе литий-полимера не снижают свою ёмкость при эксплуатации в режиме частичных разрядов. Например, никель-кадмиевые или никель-марганцевые батареи демонстрируют этот эффект в режиме повторяющихся частичных циклов заряда-разряда, что в итоге приводит к тому, что батарея «запоминает» меньшую доступную ёмкость;
4. большее количество циклов разряда-заряда, по сравнению со свинцовыми АКБ;
5. отсутствие выделения водорода или любых вредных и взрывопожароопасных газов. Как показано на рис.4 в химических процессах в Li-ION аккумуляторах не происходит абсолютно никакого газовыделения.

Принцип работы литий-ионного аккумулятора

Как такового электролита в литиевом аккумуляторе нет. Здесь используются ионы лития, которые связаны молекулами дополнительных металлов. При разряде аккумулятора происходит переход ионов от отрицательного электрода (катода) к положительному (аноду) и наоборот при заряде. Схема аккумулятора предполагает наличие разделительного сепаратора между двумя частями элемента, это необходимо для предотвращения самопроизвольно перемещения ионов лития. Схемы химических процессов свинцового и литий-ионного аккумуляторов приведены на рисунке.

Рис. 4. Химические процессы в свинцовых батареях и в литиевой батарее.

Класс литий-ионных аккумуляторов можно разделить на подвиды по основному химическому материалу, придающему аккумулятору его уникальные, собственные свойства:

Если сравнить данную классификацию с рис.3, то аккумуляторы типа LFP можно отнести к высокоэнергетическому классу, а литий-марганцевые LMO – к классу средней энергетической мощности.
Если рассматривать исключительно удельную энергию различных видов батарей, то структура выглядит следующим образом:

Рис. 5. Удельная энергия различных видов аккумуляторов (по материалам сайта batteryuniversity.com)

Класс литий-ионных аккумуляторов можно разделить на подвиды по форм-фактору:

Самый распространённый типоразмер литий-ионных аккумуляторов – цилиндры высотой 65 мм, чуть больше классической батарейки типа АА, которая используется в большинстве бытовых устройств и пультов дистанционного управления.
Из данного типа аккумуляторов на данный момент изготавливаются батареи для электровелосипедов, электроскутеров, именно такие батареи находятся в любых «несовременных» ноутбуках. Кроме того, из таких литиевых батарей были собраны батареи первых выпусков автомобилей TESLA. Посмотреть>>

Рис. 6. Внешний вид цилиндрического LIP аккумулятора.

Лидером рынка в области производства призматических ячеек является сейчас Samsung CDI, подразделение всем известной корпорации. В области промышленных решений разработаны и успешно применяются LMO ячейки и батареи (модули). Ячейка стандартного напряжения 3,7В имеет емкость 67А*ч, модуль собран из 8 ячеек, имеет массу 17 кг, напряжение – 24-33,6В, и удельную энергию 140Вт*ч/кг.

Рис.7 Внешний вид призматической ячейки LMO производства Samsung

После начала шумихи с электромобилями, гибридными авто и общественным транспортом пришло время активного перехода на Li-Ion аккумуляторы и для промышленных решений в области ИБП.

Например, «низкоэнергетический» сегмент промышленных решений активно переходит на литий-ионные аккумуляторы. Поставщики оборудования систем безопасности так же не отстают и предлагают свои решения на литии для резервирования противопожарных и охранных систем. Основной упор делается на отсутствии необходимости замены батарей в течение 10 лет, вместо привычных 2-х лет. Подобная тенденция наблюдается в области систем оповещения и управления эвакуацией (системы СОУЭ), которые тоже относятся к противопожарным системам. Ранее такие системы оснащались АКБ кислотно-свинцового типа. Спустя 2-3 года у заказчика, который эксплуатировал подобные системы, свинцовые АКБ в системах оповещения уже критически теряли свою ёмкость, а денег на обновление батарей часто не хватало. Таким образом противопожарные и эвакуационные системы объекта номинально были полностью исправны, но фактически не могли обеспечить работу на батареях в случае чрезвычайной ситуации. А на безопасную эвакуацию людей, в зависимости от объекта, отводится не менее 30 минут.
В случае использования батарей на литии о таких проблемах можно забыть.
Если посмотреть аналитику производства и использования разных типов аккумуляторов, например, тут, то можно сказать, что «… касается аккумуляторных батарей, то текущие оценки затрат на их установку варьируются от $200 до $800 за 1 кВт установленной мощности. Наименьшие затраты соответствуют свинцово-кислотным аккумуляторам, поскольку они находятся на более высокой стадии технологического развития. Этот диапазон соответствует нижней границе стоимости для ГАЭС, но он гораздо ниже, чем у других потенциальных и новых технологий хранения. Однако, основным недостатком свинцово-кислотных и других АБ является их низкая продолжительность жизни по сравнению с ГАЭС, которые имеют гораздо более длительные сроки эксплуатации. Срок службы АБ существенно различается в зависимости от частоты применения, скорости разрядки и количества циклов глубокой разрядки».

Как мы видим, прогнозируемые темпы роста литиевых АКБ значительно превышают перспективы обычных аккумуляторов. В России в 2017 году на сайте Минэнерго РФ опубликована Концепция развития рынка систем хранения электроэнергии в РФ в которой идет речь, в том числе, и о производстве Li-Ion аккумуляторов, «…задел производства которых имеется в России, но требует развития». В документе дан прогноз снижения стоимость систем хранения энергии различных видов, в частности для Li-Ion батарей прогнозируется снижение стоимости с 550$/кВт*ч в 2016 году, до 300$/кВт*ч к 2025 году. Если прогнозы Navigant Research будут верны, то стоимость литиевых АКБ снизится еще на 40% относительно текущего уровня цен.

А что же питание ИТ-оборудования в серверных и ЦОДах? Давайте посмотрим.
Реальный кейс.
Один из наших заказчиков обратился к нам с просьбой помочь решить проблему питания небольшой серверной. Вроде бы ничего сложного, обычная работа для нас, в которой мы разбираемся лучше, чем кто-либо.

Но есть четыре осложняющих фактора, которые критически важны для заказчика:

1. Несущая способность перекрытий помещения, где планировалось разместить серверную очень мала (не более 300 кг/м.кв), само помещение достаточно тесное и находится на 4-ом этаже офисного здания класса А.
2. Заказчик хотел быть уверенным в надежности электроснабжения серверной в случае отключения питания и из соображений дорогой аренды площадей хотел разместить ИБП непосредственно в помещении серверной.
3. Время автономной работы ИБП на батареях должно было обеспечить минимум 40 минут бесперебойной работы, и это при схеме питания 2N, то есть с двумя ИБП и парой одинаковых батарейных массивов.
4. В процессе согласования основных технических решений появилось желание выделить часть помещения серверной под сторонние нужды, то есть еще более уплотнить оборудование

.
Рис.8 Внешний вид планировки серверной

Вы спросите, что же тут необычного?
Во-первых, заказчик уже имел негативный опыт эксплуатации ИБП с массивом кислотно-свинцовых батарей. И вот как это было:
Шёл пятый год после начала эксплуатации достаточно мощного ИБП, батарейные шкафы эксплуатировались в штатных режимах, климат в помещении с батареями обеспечивался стабильный и нормированный. Сам ИБП демонстрировал готовность обеспечить работу серверной в течение 15 минут в случае отключения питания. Вроде бы пора уже было менять все батареи по сроку эксплуатации, но решения о замене все никак не принималось. И вот в один прекрасный момент происходит внезапное отключение сети из города. Вы думаете система ИБП проработала хотя бы 1-3 минуты для завершения сервисов на оборудовании? Как бы не так. Случилось самое плохое: ИБП не переключился на батареи, ввиду неисправности одной из них, «легли» все сервера и сервисы, которые работали в этом момент. Благо это был не банк, а ко-локейшн (co-location), и скандал как-то утрясли.

Всё дело в том, что классическая система мониторинга батарей не даёт объективного представления о состоянии каждой батареи в линейке, в шкафу. Неисправную батарею можно выявить, лишь проводя чётко регламентированные мероприятия по проверке ёмкости и исправности каждой свинцовой батареи. При наличии неисправной батареи замене подлежит весь массив свинцово-кислотных АКБ, а мероприятия по контролю состояния каждой батареи не проводились по объективным причинам:

• круглосуточный режим работы ИТ-оборудования — вывод из эксплуатации схемы бесперебойного питания означал бы риск падения всех сервисов, если бы в этот момент произошло отключение питающей сети из города;
• отсутствие договора со специализированной организацией на техническое обслуживание ИБП и батарей, так как на момент отказа не были согласованы юридические вопросы продления договора на обслуживание;
• «успокаивающие» показания и прогнозы по времени автономной работы на дисплее ИБП и системах мониторинга состояния ИБП;
• опыт нормального перехода ИБП на батареи при пропадании сети полгода назад.

Рис .9. Прогнозируемое время автономной работы на ИБП накануне аварии в ЦОД.

Во-вторых, расчётами было установлено, что монтировать два батарейных шкафа массой 980 кг каждый в помещении серверной нельзя, так как нагрузка на перекрытия от серверных стоек и сопутствующего оборудования уже максимальная. Требовалась разработка и монтаж стальной разгрузочной рамы под шкаф АКБ. Это, в свою очередь, вызывало массу вопросов организационного характера: обеспечение down-time всей серверной, рама должна быть с болтовыми соединениями (сварка в действующем офисе невозможна) и прочее…

Рис. 10. Батарейный шкаф с обычными аккумуляторами (слева) и с литий-ионными ячейками (справа)

Рис. 11. Батарейный массив с литий-ионными ячейками в крупном ЦОД

Рис. 12. Внешний вид литий-ионной аккумуляторной ячейки с платой мониторинга BMS (Battery Monitoring System)

Каков выход из ситуации?
Нами было предложено решение ИБП на литиевых батареях, которое позволило:

1. Снизить массу батарейного шкафа до 550 кг, что в свою очередь сняло необходимость в мероприятиях по усилению перекрытий.
2. Увеличить до 40 минут время автономной работы ИБП при отключении питания, что положительно сказалось на надежности работы ИТ-оборудования заказчика.

Срок службы батарейного массива на Li-ion аккумуляторах составил 10 лет, что для обычных VRLA батарей составляет 3-5 лет.
В составе данного решения имеется продвинутая система контроля состояния и зарядки батарей (BMS), позволяющая иметь информацию о состоянии каждой ячейки батареи.
Уровень разряда батареи при кратковременных перерывах в электроснабжении никак не влияет на ресурс всего массива в целом и составляет более 5000 циклов, при ресурсе кислотно-свинцовых батарей 500 циклов и 3-4 года максимум.
Температурный режим эксплуатации литиевых батарей совершенно не критичен, перепады температуры в пределах батарейного шкафа не оказывают негативного влияния на ресурс батареи в целом.
Отпала необходимость в приточно-вытяжной вентиляции помещения, так как при использовании Li-ion аккумуляторов нет выделения водорода в принципе.

Рис. 13. Внешний вид серверной

В этом проекте заказчик заинтересовался решениями для локальной защиты рабочих станций важных сотрудников ИБП мощностью 1000 ВА, также с литиевыми батареями. Разница в стоимости данного вида ИБП составила порядка 400 $ — дороже относительно стандартной конфигурации, однако, достоинства данного решения позволили задуматься о выборе в пользу более высоких капитальных затрат (CAPEX) с целью снизить операционные расходы в перспективе.

Рис.14. Внешний вид ИБП с литиевыми батареями для защиты рабочих станций

Проведём сравнительную характеристику типов однофазных моделей ИБП производства APC by Schneider Electric c литиевыми и свинцово-кислотными батарейными модулями.

Какие выводы можно сделать из приведенных таблиц:

1. ИБП с литиевыми батареями обеспечит работу нагрузки мощностью 900 Вт в течение 32 минут, в то время как ИБП со встроенными VRLA батареями при нагрузке 700 Вт всего лишь 14 минут.
2. Стоимость обычного ИБП с внешним батарейным боксом сравнима со стоимостью ИБП на литии /CAPEX/.
3. Срок службы ИБП на литии обеспечивается минимум в два раза больше, и это при полной лояльности к температуре эксплуатации ИБП и батарей. Для свинцово-кислотных батарей оптимальная температура составляет 25°C и отклонения от этого значения сокращают срок службы. Все понимают, что температурными характеристиками эксплуатации батарей ИБП рабочих станций никто не озадачивается на практике, и это значит, что через 2 года зарядной ёмкости свинцовых батарей обычного ИБП хватит лишь на пару минут, только лишь успеть завершить работу критичных приложений и сохранить файлы.
4. Замена батарей обычного ИБП потребует дополнительных расходов, как на сам аккумулятор, так и на работы по его замене и утилизации вышедшего из строя свинцового аккумулятора. Для ИБП на Li-Ion аккумуляторов замена батарей не требуется.
5. Гарантия на решение ИБП с литием – 5лет, для обычных решений – 2 года.

Важно заметить, что решение компании Schneider Electric в данном диапазоне мощностей – это решение с топологией On-Line. В настоящее время имеются решения на литии и других производителей, но все они построены по топологии Line-Interactive, то есть подключают батареи, лишь в случае проблем с питающей сетью.

Посмотрим, что происходит с оперативными расходами в течение срока службы обоих типов ИБП на горизонте 10 лет.

Как видно, по характеристикам OPEX и TCO, эксплуатация ИБП с литиевыми батареями предпочтительнее и дешевле. В данном сегменте ИБП (защита рабочих станций) важна, в первую очередь, безотказная работа ИБП и надёжное гарантированное время работы для завершения работы пользователем и в первый год, и спустя 5-7 лет. Знаете почему?
Потому что за такими ИБП наблюдение, контроль и проверка либо не ведётся вообще, либо проводится по случайному принципу и то, только после того, как «моргнул» свет, а ИБП, почему-то, не включился и пропали файлы, над которыми сотрудник работал целый день. А как часто бывает, именно в этот день сотрудник должен был сдать работу, отчёт, и именно в этот день на человека снизошло рабочее вдохновение и он реализовал все свои мысли в электронной форме. Терять информацию не хочет никто.

Но вернёмся опять к промышленным решениям средней и большой мощности. Что из себя представляют решения на литии?
Рассмотрим стандартную батарейную стойку от Samsung модели U6-M035

Как видим, масса стойки с литиевыми ячейками составляет всего 550 кг, при этом стойка поставляется с внутренней многоуровневой системой контроля и защиты батарей. Все уровни защиты имеют отработанный механизм селективности – по времени и по току, то есть защиты уровня «стойка» не сработают раньше защит на уровне ячейки или модуля:

1. Уровень защиты от короткого замыкания в стойке MCCB – автоматический выключатель, который имеет управление системой BMS стойки. Отключение всего батарейного массива по общей аварии. В дополнение к автомату имеется ещё и плавкая вставка (предохранитель) силовых цепей постоянного тока. Уровни защиты: короткие замыкания между полюсами стойки или короткие замыкания на землю (любого полюса батарейного массива);

Рис. 15 Защита АКБ на уровне стойки с Li-Ion аккумуляторами

2. Уровень защиты «модуль» включает в себя: применение негорючего пластика для модулей, высокотоковые выводы батарей (470 А), воздушные промежутки между ячейками модуля для выравнивания температурных режимов каждой ячейки, изоляционные крышки для подключения силовых кабелей и защиты от случайного прикосновения.

Рис. 16. Защита на уровне модуля

3. Уровень защиты ячейки — защита от перезаряда, предохранительный клапан ячейки, электрический предохранитель, многослойный сепаратор ячейки, который блокирует заряд на уровне электрохимических процессов при повышении температуры ячейки более 250°C.

Рис. 17. Защита на уровне ячейки

А вот так выглядит бытовой переносной аккумулятор (power bank), в котором сработал или не сработал предохранительный клапан и литиевый аккумулятор разорвало от внутреннего давления. Причина этого явления в данном случае – короткое замыкание в физической структуре аккумулятора, вероятно связанное с деградацией батареи или неправильной эксплуатацией.

В России имеется свое производство литий-железо-фосфатных аккумуляторов (LFP), их производит новосибирская компания ООО «Лиотех», дочернее предприятие ОАО «РОСНАНО». Компания «Лиотех» создана для реализации в России проекта по производству современных литий-ионных аккумуляторов (ЛИА). Подробности и дополнительную информацию вы можете почитать на официальном сайте Лиотех.

На данный момент предприятие поставляет готовые решения на базе инверторов off-line типа, ориентированных на бытовой сектор и солнечную и ветрогенерацию. Однако, завод ведёт работы по адаптации батарейных ячеек к любому ИБП промышленного исполнения. Задача заключается в отработке решения с точки зрения защит и получения пожарных сертификатов на внешний батарейный шкаф вместе с системой BMS в привязке к любому присутствующему на рынке промышленному ИБП.
Производитель литиевых аккумуляторов «Лиотех» заявляет в своих спецификациях, что при глубине разряда 80% можно получить 3000 циклов заряда-разряда, при этом они и дальше продолжают работать, в то время как свинцово-кислотные заметно теряют ёмкость. Для свинцово-кислотных батарей заявленное количество циклов даётся при снижении емкости на 40%, «Лиотех» же заявляет, что снижение ёмкости после 3000 циклов всего 20%. В буферном режиме и неглубоком циклировании АБ «Лиотех» отработают 5000-7000 циклов и более. Единственное, чего боятся такие аккумуляторы, это перезаряд (нельзя заряжать больше 3,75 вольт на ячейку), и глубокий разряд ячеек (меньше 2 вольта нельзя разряжать), поэтому нужно устанавливать на аккумуляторы BMS (Battery management system) и балансиры на каждую ячейку аккумуляторов.

Заключение

В настоящее время технологии изготовления обеспечения защиты и правильной эксплуатации литий-ионных аккумуляторов вплотную приблизились к промышленному сектору и решениям для резервного питания критичных потребителей. И, хотя, на текущий момент они всё ещё остаются достаточно дорогими, по сравнению с классическими VRLA аккумуляторами, у них есть свои перспективы применения. В первую очередь, данные решения очень подходят для объектов, где нет возможности держать на постоянной основе группу инженеров-эксплуатационщиков – для крупных объектов, или там, где вся техническая поддержка по электроснабжению (и ИБП в частности) отдана на аутсорсинг.

Как заявляет компания Schneider Electric:
«Мы в Schneider Electric всегда пристально следим за трендами, развитием технологий и стараемся действовать проактивно. Сейчас мы видим перспективу развития более легких и удобных решений для обеспечения бесперебойного электропитания, основанных на литий-ионной технологии», – так объясняет стратегию компании Анна Мизиева, менеджер по развитию однофазной продукции подразделения IT Division компании Schneider Electric

Или вот ещё цитата статьи от 07 марта 2018 года в издании С-News под заголовком «Schneider Electric представила однофазные ИБП с литий-ионными аккумуляторами»:

«К преимуществам Li-Ion аккумуляторов по сравнению с традиционными АКБ относятся: компактные размеры и меньшая масса, до 4 раз выше скорость зарядки, вдвое больший срок службы аккумуляторной батареи (до 10 лет), возможность работы при температуре до +40 °C без существенного ухудшения параметров. Как результат, суммарная стоимость затрат на обслуживание снизилась на 35% по сравнению с аналогичными моделями с другим типом аккумуляторов. Применение Li-Ion аккумуляторов лежит в русле современной тенденции повышения температуры в залах центров обработки данных для экономии энергии за счёт менее интенсивного охлаждения.»

Подробнее>>

При видимых больших затратах на этапе реализации проекта заказчик получает надёжную систему бесперебойного питания на горизонте 8-10 лет, не требующую непосредственного контроля состояния каждой батареи, периодических «тренировок» массива АКБ для уточнения реальной автономии ИБП и прочее. Заметим, что проведение хотя бы одного полного цикла разряда-заряда VRLA батарей в составе ИБП требует большой организационной подготовки мероприятия и является достаточно опасным мероприятием для чувствительного информационного оборудования. В случае применения Li-ion батарей в составе ИБП полный цикл заряда-разряда батарей в принципе не требуется и даже противопоказан, а частичные разряды батарей в реальном цикле эксплуатации ЦОД даже рекомендованы производителем, и литиевые батареи изначально дружелюбны к подобному режиму эксплуатации.

Бонус:

рекламный ролик Schneider Electric

В данном материале использована информация:

1. Информационная статья №231, «Часто задаваемые вопросы по использованию литий-ионных аккумуляторов с ИБП», Schneider Electric, 2016 год
2. Информационная статья №266, «Типы аккумуляторов для однофазных ИБП: сравнение свинцово-кислотных аккумуляторов с клапанным регулированием (VRLA) с литий- ионными аккумуляторами» Schneider Electric, 2016 год
3. Информационная статья №229, «Технология аккумляторов для ЦОД: сравнение Li-Ion аккумуляторов со свинцово-кислотными аккумуляторами с регулирующим клапаном (VRLA)», Schneider Electric, 2016 год
4. «Концепция развития систем хранения электроэнергии в РФ», Минэнерго РФ, 21 августа 2017 года.

Один из самых частых вопросов в последнее время — как отражается на производительности Linux защита от Meltdown/Spectre, а теперь ещё и от L1TF/Foreshadow. Начало разработки ядра Linux 4.19 в этом месяце подлило масла в огонь не только для x86_64, но и для POWER/s390/ARM. Чтобы получить общее представление о влиянии патчей на производительность, я протестировал три системы Intel Xeon и две системы AMD EPYC, а также виртуальную машину с каждой стороны, чтобы оценить производительность ядра Linux 4.19 по умолчанию с соответствующими патчами и без них.

На всех машинах была установлена система с ядром Linux 4.19-rc1, выпущенным в минувшие выходные. На Intel соответствующие патчи включают изоляцию таблиц страниц (PTI/KPTI) для Meltdown и различные патчи Spectre против спекулятивного исполнения команд, в том числе очистку указателя __user, использование retpoline через IBPB IBRS_FW, патч для уязвимости Speculative Store Bypass с помощью prctl и seccomp, а также инверсию PTE и сброс условного кэша в виртуальных машинах — это для L1TF/Foreshadow.

По умолчанию ядро Linux не обеспечивает «полную» защиту от уязвимостей путём отключения поддержки Intel HT/SMT, поэтому имейте это в виду, если используете виртуальные машины и предоставляете ненадёжному коду или пользователям доступ к VM. Если выбрать полную защиту и отключить SMT, то влияние на производительность намного заметнее из-за сокращения вдвое числа доступных потоков. Провайдеры облачных сервисов, похоже, просто настраивают планировщики, чтобы потоки SMT не проходили через пользователей. Это позволяет избежать очевидных огромных затрат на отключение Hyper Threading. Так что сейчас мы сравниваем только защиту стокового/дефолтного ядра.

На AMD EPYC по умолчанию реализована защита только для соответствующих уязвимостей, которые их касаются: это очистка указателя __user для Spectre V1, AMD Retpoline IBPB для Spectre V2 и отключение Speculative Store Bypass (SSBD) для Spectre V4.

После тестирования всех конфигураций на стоковом ядре Linux 4.19-rc1 тесты повторили с применением различных переключателей защиты в рантайме. Все системы тестировались с Ubuntu 18.04.1 LTS x86_64 с ядром Linux 4.19-rc1 через Ubuntu Mainline Kernel PPA, последними микрокодами/BIOS, GCC 7.3 и файловой системой EXT4.

Конфигурации систем в тесте:

• Intel Xeon E3-1280 v5 Skylake на материнской плате MSI Z170A SLI PLUS, 16 ГБ DDR4 и 256 ГБ Toshiba RD400 NVMe SSD.
• Intel Xeon E5-2687W v3 Haswell на материнской плате MSI X299 SLI PLUS, 32 ГБ DDR4 и 80 ГБ Intel 530 SATA 3.0 SSD.
• Два Intel Xeon Gold 6138 в стойке Tyan 1U с 96 ГБ RAM и Samsung 970 EVO NVMe SSD 256 ГБ.
• Виртуальная машина KVM на вышеупомянутом двухпроцессорном сервере Xeon Gold. Эта VM являлась единственным активным процессом на машине и была сконфигурирована на доступ к 80% ядер/потоков CPU (64 потока), 48 ГБ RAM и виртуальному диску 118 ГБ. Во время тестирования защита от уязвимостей отключалась и на хосте, и в VM.
• AMD EPYC 7601 на сервере Tyan 2U со 128 ГБ RAM и 280 ГБ Intel Optane 900p NVMe SSD.
• Виртуальная машина KVM на вышеупомянутом сервере AMD EPYC 7601. У неё доступ к 80% ядер/потоков CPU (52 потока), 48 ГБ RAM и виртуальному диску 120 ГБ.
• Сервер AMD EPYC 7551 на материнской плате Gigabyte MZ31-AR0 с 32 ГБ RAM и Samsung 960 EVO 256GB NVMe SSD.

Очевидно, конфигурации машин разные и они не предназначены для сравнения друг с другом, а именно для проверки включения/отключения защиты от уязвимостей процессоров на ядре Linux 4.19. Поэтому для наглядности все данные нормализованы по производительности каждой системы. Все тесты из набора Phoronix Test Suite.

Для статьи выбраны тесты, которые имеют отношение к Spectre/Meltdown, то есть с интенсивным вводом-выводом или взаимодействиями ядра. Нагрузка идёт просто на CPU и не сильно зависит от процессорного кэша.

Профиль CompileBench — вероятно, самый простой способ показать влияние Spectre/Meltdown. На ядре Linux 4.19 при активации защиты процессоры Intel демонстрируют снижение производительности на 7−16%., а процессоры AMD — на 3−4%.

Похожая ситуация в подтестах с чтением скомпилированного дерева. У процессоров Intel снижение производительности на 14−15%, у AMD — на 4−5%.

В реальных задачах вроде компиляции ядра Linux разница в производительности будет в районе 2%.

Бенчмарк планировщика ядра Hackbench тоже страдает от активации защиты. В процессорах Intel производительность снижается примерно на 20%, кроме Xeon Gold. В системах AMD EPYC особой разницы нет.

Сервер баз данных PostgreSQL — одно из реальных приложений, которое пострадало от снижения производительности после установки защиты на процессоры. В этом конкретном тесте разница для процессоров Intel составила 5−8%, а у EPYC — 1%.

Ещё одна реальная программа со снижением производительности из-за Spectre/Meltdown — графический редактор GIMP. Разница для Intel составляет 5−10%, для AMD — 0−2%.

СУБД Redis на системе Intel Skylake E3 v5 замедляется на 11%, а на других процессорах Intel — на 5−7%, у систем AMD EPYC разница составляет 1−5%.

Веб-сервер Nginx на протестированных системах Xeon на ядре Linux 4.19 показал разницу в производительности до 20%, а на AMD EPYC — от 1−2% до 6%.

Аналогично и веб-сервер Apache при дефолтной установке работает значительно медленнее после активации защиты на процессорах Intel и практически без изменений на процессорах AMD.

В тесте на скорость создания файлов OSBench система на Intel Xeon замедляется на 13−16%, а системы EPYC — на 6−9%.

В тесте на создание потоков тоже видна ощутимая разница между процессорами Intel и AMD.

При запуске программ и создании процессов есть меньшая, но заметная в работе ядра Linux 4.19 по умолчанию по сравнению с отключенной защитой.

Вот так обстоят дела с производительностью процессоров на ядре Linux 4.19 после установки патчей. Имейте в виду, если ваша система (системы) открыта для ненадёжных пользователей/кода, особенно в виртуальных машинах, то для защиты могут потребоваться дополнительные действия, такие как l1tf=full, вплоть до отключения SMT/HT или обязательного сброса кэша L1, что ещё больше снизит производительность систем. О влиянии этих защит от L1TF/Foreshadow более подробно рассказано в прошлой статье.

Возможно, в будущем мы проведём похожие тесты на Linux 4.19 с десктопными процессорами и соответствующими рабочими нагрузками.

Сборщицы клубники на ферме Hugh Lowe в Кенте. Ферма обеспечивает клубникой весь Уимблдонский турнир

Технологии развиваются быстрее в периоды потрясений. Войны и противостояния стран-соперников принесли миру сотни изобретений, и в их числе — авиация, ракетно-космическая техника, сотовая цифровая связь, оптоэлектроника. И даже декодирующая машина «Колосс» — предок современных компьютеров. Сейчас в Европе готовится крупное политическое событие: выход Британии из Евросоюза, или брексит. Аналитики говорят, что оно может повлиять на темпы роботизации в стране, которой придется восполнять нехватку рабочих рук.

Готовы ли роботы заменить мигрантов и сезонных рабочих? И успеет ли Британия достичь нужного уровня роботизации до 2020 года — даты, когда она окончательно должна покинуть Евросоюз?

Масштабы проблемы

Мест для неквалифицированных работников в Великобритании заметно больше, чем кандидатов на них, особенно в сфере сельского хозяйства. Например, ягодная ферма в Херефордшире каждый сезон нуждается в 3600 работниках, но в городе всего около 800 человек, пытающихся трудоустроиться. И не все из них согласны собирать клубнику. Похожая ситуация на других фермах, которых в Британии немало: страна обеспечивает себя ягодами, фруктами, овощами и зеленью, не закупая их за границей.

Организация British Summer Fruits (BSF), которая объединяет 97% всех производителей клубники в стране, недавно выразила свое беспокойство на страницах прессы. По словам председателя BSF Ника Марстона, большинство его коллег предсказывает нехватку рабочей силы весной и летом 2019 года. Поэтому часть ферм сокращает производство, а некоторые из них подумывают о переносе плантаций в другую страну.

В 2013 году квота на привлечение сезонных рабочих из-за рубежа в Великобритании составляла 21 250 человек. Сейчас потребность не снизилась, но привлечь необходимое количество рабочей силы стало труднее: страны Евросоюза успешно развиваются, и уровень безработицы в Румынии недавно обновил исторический минимум. А значит, число желающих трудиться на английских плантациях становится все меньше. Новые ограничения в миграционной политике, которые вступят в силу после выхода из ЕС, добавят работодателям трудностей.

Клубничные фермы Великобритании

Что делать?

Альтернативой Ник Марстон и его коллеги считают найм рабочих за пределами Евросоюза. Но новые меры контроля за миграцией наверняка усложнят процедуру. Премьер-министр Британии Тереза Мэй планирует к 2019 году ввести балльную систему для мигрантов не из ЕС и другие ограничения, чтобы не допустить резких всплесков миграции. Конкретные меры пока не названы, поэтому фермеры и другие потребители заграничной рабочей силы находятся в подвешенном состоянии. Разумеется, Британия не может полностью запретить миграцию — это нанесет удар по экономике страны. Но ограничительные меры могут обернуться дополнительными расходами для фермеров, а значит, скачком цен на их продукцию.

Инженеры предлагают другое решение: оснастить плантации роботами. Механическая сборка урожая снизит потребность в рабочей силе и поможет удержать рост цен. Прототип такого устройства создан в Университете Эссекса.

Клубничный робот: устройство и функции

Механизация и роботизация в сельском хозяйстве — не новость. Роботы успешно собирают помидоры, капусту и зеленый горошек, а для зерновых и корнеплодов уже разработаны беспилотные комбайны. Но на плантациях клубники и других мягких ягод по-прежнему используется ручной труд. Ведь работа непростая: найти ягоды среди веток и листьев и бережно собрать их, не помяв. На некоторых фермах ягоды также сортируют на этапе сборки.

Доктор Вишну Моа из Школы компьютерной науки и электронной инженерии School of Computer Science and Electronic Engineering комментирует: «Нужно создать систему, в которую будет комплексно интегрированы зрение, осязание, управление силой и движением. И при этом она сможет учиться и адаптироваться». Без обучения никак, ведь клубничное поле — постоянно меняющаяся, хаотичная среда.

Вишну Моа со своим роботом. Как видим, он собран на основе коллаборативного робота от Universal Robotics

Д-р Моа и команда его коллег создают робота, который сможет успешно решить все эти задачи. Устройство будет имитировать движения человека, собирающего ягоды двумя руками, и использовать камеры для поиска клубники среди листьев. Прототип планируют представить через несколько месяцев. А рабочая модель, по словам инженеров, может быть разработана уже к дате брексита.

Фермеры настроены скептически

Владельцы плантаций считают, что робот не решит их проблем. Ник Марстон комментирует, что устройство только в начальной стадии разработки, и убежден, что запуск его в коммерческое производство займет несколько лет. Хорошо зная, как сложен процесс сбора клубники даже для людей, он считает разработку робота «огромным вызовом». Как добавляет председатель British Summer Fruits, сельское хозяйство сейчас действительно боится нехватки рабочих рук, которые не получится в ближайшем времени заменить руками роботов.

Статистика Международной федерации роботов говорит, что до решения о брексите темпы роботизации были низкими: 71 робот на 10 тыс. работников-людей (для сравнения: в Германии — 132; во Франции — 309). Сейчас они начали расти. «Я продал шесть роботов компаниям, которые не могут найти сотрудников, потому что их работники-восточноевропейцы уезжают из страны», — говорит Марк Грей, представитель компании Universal Robots. Роботы могут выполнять тысячи действий, от сварки до смешивания коктейлей, и до 2020 года они значительно усовершенствуются.

Однако производители сельскохозяйственной и промышленной продукции в Великобритании не верят, что роботы заменят им работников-людей. Поэтому призывают правительство как можно быстрее прояснить вопрос с мигрантами. В феврале секретарь по вопросам окружающей среды Майкл Гоув согласился с доводами и обещал вскоре разъяснить новые правила игры, но пока этого не произошло.

А как вы думаете, Великобритания успеет скомпенсировать нехватку рабочих роботами?

Больше интересного о роботах — на robo-hunter.com:

• Имплантация RFID-чипа: с чего начать свой путь в биохакинге?
• Эффект «зловещей долины»: Хироси Исигуро создал робота-ребенка
• Игра Cybermotion поможет научиться конструировать роботов
• Японский инженер собрал самого большого управляемого робота в мире
• Удивительные роботы-фермеры (видео)

Среди разработчиков регулярно всплывает вопрос о непрофильных знаниях: стоит ли тратить время, разбираясь в том, что не используешь ежедневно? Порой в связи с высшим образованием: «действительно ли надо давать теоретические основы в таком объёме, или больше пригодилось бы что-то ближе к продакшну?» Порой в связи с собеседованиями: «зачем там хотят блестящего знания алгоритмов, если вакансия на самом деле этого не требует?»

Про это написано уже добрая сотня постов, но я решил написать сто первый. Почему? Объясняю под катом.

Недавно я увидел этот вопрос с ещё одного ракурса и снова задумался о нём. Обычно мы в JUG.ru Group организуем конференции по темам вроде «Java-разработка», где можно увидеть доклады, близкие своей непосредственной работе. Но на этих выходных проводим петербургский фестиваль TechTrain про «всё IT сразу»: там можно не только увидеть единомышленников, но и познакомиться с положением дел в других уголках IT.

Слоган фестиваля — «узнай, чем живут другие». И тут я задался вопросом: а кому это надо? Можно же узнавать то, чем живёшь сам и за что тебе платят. Как iOS-разработчику поможет знание «чем живут фронтендеры»?

Много думал — и пришёл к выводу, что на подобные вопросы обычно дают неполный ответ, а полный состоит из двух частей.

Часть первая, прагматическая

Г-жа Простакова: А к чему бы это служило на первый случай?
Стародум: На первый случай сгодилось бы и к тому, что ежели б случилось ехать, так знаешь, куда едешь.
Г-жа Простакова: Ах, мой батюшка! Да извозчики-то на что ж? Это их дело.

Д. И. Фонвизин «Недоросль»

Казалось бы, в современном мире нехватку какой-либо информации можно быстро восполнить. Особенно про IT — уж про него в интернете писано-переписано, от Stack Overflow до Хабра. А значит, если вдруг понадобятся какие-то непрофильные знания из «соседней сферы», можно будет открыть Гугл и их обрести. И зачем тогда без конкретной цели в них лезть, если при возникновении этой цели всегда успеешь наверстать? Копай лучше своё основное направление, там конкретные цели всегда есть.

Так, да не так. Мне хочется сравнить это с ситуацией, когда переезжаешь в новый большой город. Там волей-неволей хорошо изучишь маршрут до работы, но есть ли в 2018-м практическая польза от того, чтобы узнавать другие места города? Конечно, со временем понадобятся какие-то его точки, но сервис карт моментально построит лучший маршрут туда. То есть, опять же, при возникновении конкретной цели её легко достигнуть. Держать в голове весь город не обязательно, можно забивать голову чем-то другим.

Но хотя это и не обязательно, всё равно неизбежно возникают ситуации, где это полезно. Когда договариваешься о встрече, знание города помогает сразу понять «какой вариант места мне удобнее» (не будешь же во время телефонного звонка говорить «подождите, я сейчас в приложении разберусь, куда мне проще добираться»). Сразу примерно прогнозировать время любой поездки или стоимость такси, сразу понимать «куда удобно заехать по пути в другое место» — всё это упрощает жизнь. И в IT знание «того, что вокруг» тоже несколько упрощает жизнь.

А ещё важнее мне кажется вот что. Да, карты проложат маршрут куда угодно, а гугл найдёт очень многое — но сначала нужно дать им команду. А изучая всё окружающее без конкретной цели, можно обнаружить такие полезные для себя места, о которых иначе просто не узнал бы.

С изучением города у меня это произошло самым масштабным способом из возможных. Три года назад я гулял по спальному району, где, казалось бы, вообще нечего ловить, кругом однотипные серые дома. И внезапно вышел к жилому комплексу, резко выделявшемуся на окружающем фоне: например, вместо одинаковых маленьких двориков, как везде вокруг, там просторнейший дворище длиной в 400 метров. Тогда мне там понравилось — а намного позже это кончилось тем, что теперь там живу. Когда выходил на прогулку, и представить себе не мог, что в итоге она пригодится таким образом.

Мне кажется, что с IT похоже. В индустрии нередко меняют специализацию — и знания «чем живут другие» могут помочь найти новое призвание. Но если до такого и не дойдёт, практическая польза всё равно будет: общее представление об индустрии помогает лучше в ней ориентироваться. Работая в компании, неизбежно сталкиваешься со специалистами другого профиля, и чем больше понимаешь в их проблематике, тем легче строить с ними диалог.

Часть вторая, идеалистическая

Шерлок Холмс: Хорошо, допустим, Земля вращается вокруг Солнца. Но мне в моём деле это не пригодится!
Доктор Ватсон: Как ужасно было бы жить в мире, где не с кем было бы поговорить о поэзии… о живописи… о политике… Где каждый знает только то, что ему нужно… для дела.

А помимо практической пользы, давайте вспомним о том, как изначально оказались в IT. При всех «профессия будущего» и «высокая зарплата», думаю, у очень многих айтишников будет похожая исходная точка: «попросту обнаружил(а), что компьютеры мне очень интересны».

Многие IT-дискуссии строятся по принципу «эту штуку реально полезно знать, или это так, для кругозора». Но мне не очень понятно это противопоставление, в котором «для кругозора» произносится чуть ли не уничижительно: мол, вон люди делом заняты, а тут ерунда какая-то. Вообще-то многие изначально здесь по той причине, что для них узнавать что-то об IT — совсем не ерунда. Даже если это «что-то» не привязано к текущей рабочей ситуации. Интерес возник ещё тогда, когда никакой работы с её ситуациями и не было.

В IT очень многое вертится вокруг вопроса «как повысить свою продуктивность». И не то чтобы это плохой вопрос (очень хороший), но вокруг него возникает культ, при котором тратить время без повышения своей продуктивности ощущается чем-то неправильным. И, по-моему, вот это уже перебор. Нет ничего неправильного в том, чтобы сказать прямо: «да, я хочу потратить своё время, чтобы послушать про не касающуюся меня напрямую IT-область, потому что мне это просто интересно».

Тут надо только помнить о том, чьё именно время ты тратишь — своё, или ещё и работодателя. Собственно, основное возражение этому «интересу к IT», которое я встречал, звучит так: «компания платит сотрудникам за то, чтобы они решали её задачи, а люди тратят рабочее время на какие-то интересные лично им штуки, не приносящие реальную пользу компании».

^{взято из твиттера Козули}

В этом есть своя правда, но произносят эти слова так, словно из них следует «надо забыть об интересном». А, по-моему, на самом деле из них следует «надо уметь разграничивать». И в тех случаях, когда интерес расходится с пользой для компании, реализовывать его в свободное время.

Развивая метафору со знанием города, «узнавать, чем живут другие» — это примерно как в выходной день пойти гулять по городу в своё удовольствие. Не потому что это страшно пригодится, а просто потому что живёшь в большом городе, где вокруг много интересного. Потому что проводить всю жизнь по маршруту «дом-работа-дом» означает страшно ограничивать себя. И когда человек на выходных с интересом узнаёт город, мало кто скажет ему «что-то ты непродуктивен, лучше бы поработал в это время». Но когда он с таким же интересом узнаёт не относящиеся к нему IT-областях, там это почему-то возникает.

(Справедливости ради, помимо крайности «отталкиваемся только от пользы, игнорируя простой интерес», мне кажется ошибочной и обратная крайность: когда считается, что айтишник обязан непрерывно испытывать интерес ко всему айтишному, а если он на досуге предпочитает вместо этого кино посмотреть, то это какой-то ненастоящий айтишник. Нет, настоящий. О любом непрофильном знании можно сказать «мне это просто интересно», но точно так же можно сказать и «мне это просто неинтересно».)

Выводы

Дискуссии о «непрофильных знаниях» часто охватывают какую-то одну из двух описанных сторон. Они то пытаются точно оценить КПД до третьей цифры после запятой («сколько раз за год пригодилась книга по алгоритмам?»), то уходят в абстрактные сферы («когда знаешь алгоритмы, на весь мир начинаешь иначе смотреть»). Но польза и интерес — не взаимоисключающие вещи, а взаимодополняющие. Это две разные шкалы, и обе они важны.

И отсюда первый вывод: когда речь о получении непрофильных знаний, надо учитывать одновременно и пользу, и интерес.

Во-первых, может ли это мне так или иначе пригодиться, пусть и не прямо завтра?

А во-вторых, даже если бы это не могло принести никакой практической пользы, насколько мне по-человечески интересно об этом узнать?

И ответ «надо ли мне это» появится по итогам двух ответов вместе.

А кроме того, в интернет-дискуссиях о получении тех или иных знаний вечно пытаются вывести какой-то универсальный для всех ответ. «Нет, Java-разработчикам не надо получать сертификацию, там только учишь ненужное ради бессмысленной бумажки». «Да, всем айтишникам надо прочитать “Мифический человеко-месяц”, это великая книга».

Но если учитывать интерес к теме, то никуда не деться от простой вещи: разным людям интересно разное. Один человек ощутит получение сертификации как «тупую зубрёжку бесполезных фактов», а другой — как «наконец восполнил пробелы, вообще-то это всегда было интересно, но в повседневной работе было не до того».

А тогда получается второй вывод: когда речь о получении непрофильных знаний, универсального ответа быть не может.

Разбираться ли в истории IT? Читать ли «Мифический человеко-месяц»? Идти ли «узнавать, чем живут другие»? Открывать ли на Хабре посты о «чужой» области? Сколько бы копий в интернете ни ломалось по вопросам вроде этих, тут не может быть никакого верного ответа «извне» — на всё это можно ответить только самому себе.