Smartphone – Partie 1
Un smartphone est un appareil mobile qui combine les fonctionnalités d'un téléphone portable traditionnel avec des capacités informatiques avancées. Il est généralement doté d'un écran tactile, permettant aux utilisateurs d'accéder à une large gamme d'applications et de services, tels que la navigation web, la messagerie électronique et les réseaux sociaux, ainsi que la lecture et le streaming multimédia. Les smartphones intègrent des appareils photo, la navigation GPS et prennent en charge divers modes de communication, notamment les appels vocaux, les SMS et les applications de messagerie instantanée. Ils se distinguent des téléphones mobiles classiques par leurs performances matérielles supérieures, leurs systèmes d'exploitation mobiles complets, l'accès à Internet, les applications professionnelles, les paiements mobiles et les fonctionnalités multimédias, incluant la musique, la vidéo, les jeux, la radio et la télévision.
Les smartphones intègrent généralement des puces de circuits intégrés (CI) à semi-conducteur métal-oxyde (MOS), divers capteurs et prennent en charge de multiples protocoles de communication sans fil. Parmi les capteurs présents sur les smartphones, on trouve des accéléromètres, des baromètres, des gyroscopes et des magnétomètres ; ils peuvent être utilisés par des logiciels préinstallés ou tiers pour améliorer leurs fonctionnalités. Les normes de communication sans fil prises en charge par les smartphones incluent la LTE, la 5G NR, le Wi-Fi, le Bluetooth et la navigation par satellite. Au milieu des années 2020, les fabricants ont commencé à intégrer la messagerie par satellite et les services d'urgence, étendant ainsi leur utilité dans les zones reculées dépourvues de couverture cellulaire fiable. Les smartphones ont largement remplacé les assistants numériques personnels (PDA), les ordinateurs de poche, les lecteurs multimédias portables (PMP), les appareils photo compacts, les caméscopes et, dans une moindre mesure, les consoles de jeux vidéo portables, les liseuses, les calculatrices de poche et les traceurs GPS.
Suite à la popularité croissante de l'iPhone à la fin des années 2000, la plupart des smartphones adoptent un format fin et plat, doté d'un grand écran tactile capacitif compatible avec les gestes multitouch, en lieu et place d'un clavier physique. La plupart des smartphones modernes permettent aux utilisateurs de télécharger ou d'acheter des applications supplémentaires depuis une boutique d'applications centralisée. Ils prennent souvent en charge le stockage et la synchronisation dans le cloud, ainsi que les assistants virtuels. Depuis le début des années 2010, l'amélioration du matériel et l'accélération des communications sans fil ont stimulé la croissance du marché des smartphones. En 2014, plus d'un milliard de smartphones étaient vendus chaque année dans le monde. Rien qu'en 2019, 1,54 milliard d'unités ont été distribuées à travers le globe. En 2020, 75,05 % de la population mondiale utilisait un smartphone.
Historique
Matériel
Un smartphone classique contient plusieurs puces de circuits intégrés (CI) à semi-conducteur métal-oxyde (MOS), qui elles-mêmes renferment des milliards de transistors à effet de champ MOS (MOSFET). Un smartphone classique contient les puces MOS suivantes :
Processeur d'application (système sur puce CMOS)
Mémoire flash (mémoire MOS à grille flottante)
Modem cellulaire (CMOS RF bande de base)
Émetteur-récepteur RF (CMOS RF)
Capteur d'image de l'appareil photo (capteur d'image CMOS)
Circuit intégré de gestion de l'alimentation (MOSFET de puissance)
Pilote d'affichage (pilote LCD ou LED)
Puces de communication sans fil (Wi-Fi, Bluetooth, récepteur GPS)
Puce audio (codec audio et amplificateur de puissance)
Gyroscope
Contrôleur d'écran tactile capacitif (ASIC et DSP)
Amplificateur de puissance RF (LDMOS)
Certains modèles sont également équipés d'un récepteur radio FM, d'une LED de notification matérielle et d'un émetteur infrarouge servant de télécommande. Quelques modèles intègrent des capteurs supplémentaires, tels qu'un thermomètre pour mesurer la température ambiante, un hygromètre pour mesurer l'humidité et un capteur de rayonnement ultraviolet.
Certains smartphones conçus pour des usages spécifiques sont équipés de composants matériels inhabituels, tels qu'un projecteur (Samsung Beam i8520 et Samsung Galaxy Beam i8530), des objectifs à zoom optique (Samsung Galaxy S4 Zoom et Samsung Galaxy K Zoom), une caméra thermique, voire un émetteur-récepteur PMR446 (talkie-walkie).
Unité centrale de traitement (CPU)
Les smartphones possèdent une unité centrale de traitement (CPU), similaire à celle des ordinateurs, mais optimisée pour fonctionner en basse consommation. Dans les smartphones, la CPU est généralement intégrée à un processeur d'application système sur puce (SoC) CMOS (semi-conducteur métal-oxyde complémentaire).
Les performances d'une CPU mobile dépendent non seulement de sa fréquence d'horloge (généralement exprimée en hertz), mais aussi de l'organisation de la mémoire. De ce fait, les performances des CPU de téléphones mobiles sont souvent mieux exprimées par des scores issus de tests standardisés, permettant de mesurer les performances réelles dans les applications courantes.
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