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Visita a la sede de Qualcomm: Así investiga el desarrollador de Chips

Hemos tenido acceso a los laboratorios de San Diego del productor de procesadores para Android más importante. De esta forma nos hemos enterado de detalles interesantes sobre las innovaciones que el Snapdragon 835 trae consigo. En la visita cubrimos importantes áreas del desarrollo de los chips Qualcomm.

Los benchmarks no son significativos y los chips de Qualcomm son plataformas y no simples procesadores. Estas son al menos las dos primeras declaraciones con las que nos encontramos durante la visita en San Diego. Para justificarlo, el diseñador de chips nos mostró algunos de sus laboratorios.

En cada parada de este recorrido por la sede central de Qualcomm descubrimos los objetivos de desarrollo en base a cada una de las tecnologías que allí se mostraban. Allí se tratan las siguientes disciplinas, (a las que podéis saltar directamente):

Más duración sin emplear baterías más grandes

En el primer laboratorio vimos dos dispositivos de prueba: uno con un Snapdragon 820 del año 2016 y otro con un Snapdragon 835. Ambos estaban conectados a través de cables a un Power Monitor (monitor de consumo) de la marca Monsoon. Los monitores ubicados detrás, se encargan de mostrar el flujo real de corriente a través de la batería, tal y como nos aclaró el director del laboratorio, Johnny John.

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El director del laboratorio, Johnny John, muestra la reducción en el consumo de energía. / © AndroidPIT

Ambos dispositivos fueron sometidos a una prueba de estrés ante nuestros ojos. La primera fue una demostración de realidad virtual. El dispositivo con el procesador de 2016 demanda 1 amperio a la batería. El dispositivo con el Snapdragon 835 necesita solo 680 miliamperios, (empleando los mismos 3,7 voltios), es decir, tiene un consumo un 32 % menor. Echando cuentas es inmediato ver que un smartphone con el que hasta ahora se podría ejecutar un juego de RV durante tres horas (con una carga completa de la batería), sería capaz de aguantar ahora hasta cuatro horas.

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Juego de RV en una prueba de consumo de corriente. / © AndroidPIT

La segunda prueba de estrés es una grabación de vídeo en UHD. Con 970 mA, en lugar de 1300 mA, consigue durar una cuarta parte más de tiempo. El ahorro se logra gracias al motor de vídeo optimizado. Qualcomm ha estado trabajando desde hace varias generaciones de Snapdragon con motores de vídeo que procesan más eficientemente los formatos multimedia que una CPU.

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El Snapdragon 835 es mucho más pequeño que el 820. / © AndroidPIT

John no quiso confirmar si el ahorro de energía, que se muestra en los ejemplos de arriba, se debe al nuevo proceso de producción de 10 nanómetros, en lugar de 14. Nos comentó que nunca se ha hecho una comparación de muestras de un Snapdragon 820 en 10 nm o de un Snapdragon 835 en 14 nm. Solo así se podría haber averiguado qué porcentaje de ahorro se debe realmente a estas optimizaciones de Qualcomm.

Juegos de realidad virtual sin cables ni accesorios

Como ya han mostrado los benchmarks, Qualcomm toma impulso para dar el golpe definitivo con su nuevo chip. Este permitirá nuevas aplicaciones de realidad virtual y realidad aumentada y, entre otras cosas, conquistar la versión de escritorio de Windows como nueva plataforma software.

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Leap Motion os permite pasear por espacios virtuales. / © AndroidPIT

El mayor rendimiento que se está midiendo para los juegos debe permitir que las aplicaciones de RV funcionen más fluidas, sin «tirones». El aumento de la eficiencia mencionado arriba consigue que disfrutemos aún más de la RV. Y gracias a la tecnología Leap Motion podéis por fin pasear por el mundo virtual, ya que la posición de vuestro casco de RV puede seguirse en la habitación, tal y como Micah Knapp (jefe de producto responsable del departamento gráfico) nos ha mostrado. Hasta ahora, solamente se detectaba la rotación de vuestra cabeza en tres ejes. Una característica especialmente práctica: Leap Motion suprime la necesidad de un complejo diseño con «beams» láser adicionales, como es el caso de HTC Vive.

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Con la cámara adecuada, Qualcomm VR es capaz de seguir vuestras manos. / © AndroidPIT

Otra demostración ha enseñado como el Snapdragon 835 es capaz «a simple vista», es decir, con la cámara en el casco, de detectar vuestras manos y transferir en tiempo real la información al mundo virtual. En la demostración prácticamente no se apreciaban fallos, por lo que pienso que pronto podremos contar con aplicaciones de este tipo. Qualcomm desarrolla estas tecnologías con varios socios, tal y como nos aclaró Hiren Bhinde, jefe de producto (RV/RA). Esto hará que, sin duda, se presenten pronto las primeras aplicaciones en este sentido, en cuanto comience la producción en masa de los chips.

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Qualcomm muestra la comparativa de varias generaciones de Adreno GPU. / © AndroidPIT

PC Windows con Snapdragon en marcha

La sección para juegos de Qualcomm podría proporcionarnos dentro de poco diversión en ordenadores Windows. El Snapdragon 835 está preparado para DirectX 12 e incluso este mismo año está por llegar al mercado un ordenador portátil Windows con Snapdragon. Aunque el rendimiento para trabajar es algo que está bien optimizado, gracias a la experiencia con dispositivos con Windows Phone de Nokia, los juegos para ordenador constituyen un nuevo reto. Qualcomm tendrá que optimizar continuamente el controlador para Windows si quiere sacar con fluidez los nuevos títulos de Steam y, sobre todo, sin que tengan errores gráficos.

Vídeos libres de vibraciones incluso sin estabilizador óptico

Ya en el Pixel de Google se utilizaba el estabilizador de imagen electrónico (EIS en inglés) de Qualcomm. Esta tecnología compensa el temblor natural de vuestras manos o de los brazos cuando están extendidos al grabar, a pesar de que la lente en sí no se encuentra dentro en una estructura móvil como es el caso de un estabilizador óptico de imagen. Esto ahorra espacio y costes en la producción del smartphone. ¿Cómo funciona?

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Mike Mangan, gerente de producto de Spectra, explica la estabilización sin OIS (estabilizador óptico de la imagen, en inglés). / © AndroidPIT

Como su nombre indica, el EIS se encuentra en la electrónica, es decir, en el procesador Qualcomm. Este recibe del sensor de la cámara una imagen algo más grande. Así que si estáis tomando un vídeo UHD, que debería tener el final 3840 x 2160 píxeles, el sensor incluye en los bordes del original unos cuantos píxeles adicionales. Al mismo tiempo, los sensores del Smartphone registran el temblor de vuestra mano.

Los datos del movimiento, y otros datos de la imagen, son utilizados por la electrónica. Un rectángulo con definición UHD se desplaza dentro del marco completo de la imagen. El resultado es un vídeo estabilizado. En el siguiente vídeo os podéis hacer una idea sobre la forma en que funciona esta tecnología.

Esta tecnología escala a UHD hasta 30 fotogramas por segundo. Teóricamente es posible conseguir mayores tasas de fotogramas por segundo en resoluciones más bajas, tal y como nos aseguró Mike Mangan, gerente de producto en el laboratorio Spectra Cam. Y gracias a que el EIS se encuentra en la plataforma móvil y no en la cámara, un smartphone que disponga del mismo, también puede estabilizar los vídeos de la cámara frontal para «selfies».

Audio de alta fidelidad (Hi-Fi) con o sin conector jack para auriculares

Al final el audio es siempre analógico. Como muy tarde, en la membrana de vuestros altavoces o en vuestros auriculares los unos y los ceros del stream de audio se convertirán en ondas sonoras, tal y como nuestro oído es capaz de percibirlas. Los archivos de audio pueden degradarse si durante la conversión de digital a analógico se produce alguna inexactitud.

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Hemos podido cambiar directamente desde el DAC (conversor analógico digital) de Qualcomm al amplificador y comparar el sonido. / © AndroidPIT

El setup con los auriculares de referencia debe mostrar que no hay diferencias audibles entre un costoso amplificador profesional y el DAC de Qualcomm. Para mis oídos no las hay, sin embargo, yo estaba más interesado en una pregunta: "¿para qué queremos un DAC si el conector jack analógico va a ser suprimido dentro de poco?"

Ricardo Bernall, ingeniero senior del Departamento de Audio, nos explica que Qualcomm, como miembro del USB Implementers Forum, colabora de forma conjunta en el desarrollo del conector tipo C. Este podría permitir, si todos los colaboradores se ponen de acuerdo, una conexión paralela de la señal de audio analógica. De forma que solo sería necesario un adaptador puramente mecánico, que permitiría la conexión de jack a conector tipo C. La conversión D/A todavía se realiza en el dispositivo y no en un adaptador o auricular.

Inteligencia artificial sin conexión a Internet

Seguro que conocéis la aplicación de fotos de Google que etiqueta vuestras fotos automáticamente. Probadlo: buscad «coche» y os mostrará todas las imágenes con un coche. Google realimenta su central, con datos mejorados por vosotros y alimenta, a su vez, su algoritmo con dichos datos. La próxima actualización de la aplicación ofrecerá unos mejores resultados de búsqueda, pero solo porque nuestras imágenes o metadatos en algún momento han estado en manos de Google.

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La IA detecta objetos sobre la marcha. / © AndroidPIT

Qualcomm promete proporcionar esta funcionalidad también cuando se está offline. En el Mobile World Congress de 2015 ya vimos las primeras demos de esto. El nombre utilizado por aquel entonces «Zeroth» ya no se emplea. El Snapdragon 835 ya está equipado de fábrica con datos de entrenamiento, que le permiten este tipo de funciones. Con el paso del tiempo, puede ser entrenado para mejorar su red neuronal y conseguir que funcione más eficazmente. Qualcomm ya había hecho esto anteriormente mediante el etiquetado de fotos en tiempo real, así como también con el reconocimiento de palabras clave (Hotword). Este último se enfrentó directamente a un reconocimiento de voz no optimizado, cuya tasa de reconocimiento fue de aproximadamente un tercio inferior a la del motor cognitivo.

Seguridad sin vigilancia

Qualcomm dispone de un escáner de retina. Este facilitará el desbloqueo de vuestro smartphone o el pago a través del teléfono, tal y como en su momento lo ha permitido el sensor de huellas dactilares. En una prueba rápida, podría realizar el escaneado incluso a través de un cristal de unas gafas con alrededor de una dioptría. El escaneo se realiza con una cámara infrarroja con una resolución de cuatro megapíxeles, por lo que probablemente también funciona en la oscuridad. El sensor es capaz de distinguir entre los ojos reales de una persona y esos mismos ojos impresos en foto de calidad. Cómo hace esto nos lo aclara Sapna Hegde, gerente de producto responsable del escáner de iris, aunque sin respondernos a más preguntas.

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Qualcomm utiliza y protege la imagen de vuestro iris. / © AndroidPIT

Las autoridades u otras aplicaciones tampoco pueden acceder a esta característica biométrica, nos aseguran los empleados. Esta se almacena en un área de la plataforma móvil, que es inaccesible incluso para el propio kernel del sistema. La autenticación funciona de la siguiente manera: para desbloquear el teléfono miráis a la cámara infrarroja. Esta le manda la imagen al chip de Qualcomm. Este la compara con la imagen secreta almacenada y, si procede, simplemente da el «OK», confirmando que la imagen es idéntica. Unas firmas adicionales son capaces de indicar a la aplicación que la confirmación realmente ha sido dada por vuestro dispositivo, es decir, que no se trata de una copia.

Visita a los laboratorios de Qualcomm: Conclusión

Qualcomm parece escuchar a sus clientes, es decir, a los fabricantes de dispositivos y a las necesidades de sus clientes, es decir, nosotros. Y no solo eso, muchas de las tecnologías solucionan problemas que quizá nunca se nos habrían ocurrido. Sin embargo, Qualcomm muestra solo la cara de la moneda. Otros fabricantes ofrecen soluciones similares, que para vosotros son más útiles o más económicas de conseguir.

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Todas estas tecnologías están protegidas por Qualcomm. / © AndroidPIT

En áreas como el procesado de la imagen, la calidad de la voz o la conectividad, Huawei hace progresos similares, y en parte, incluso mayores. Por otra parte, como usuario, uno quiere que exista diversidad. La concentración en unas pocas empresas, que se pueden permitir este tipo de investigaciones, dificulta el desarrollo de nuevas tecnologías de una manera libre, no basadas en ciclos.

No obstante, fue una visita de agradecer y una mirada desde dentro a Qualcomm, que realmente mereció la pena. ¿Cuál innovación es la que más interés despierta en vosotros?

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