کالبدشکافی مک‌بوک پرو ۱۳ اینچ ۲۰۱۶؛ نگاهی به درون مدل کلیدهای فیزیکی

قبل از اینکه پیچ‌گوشتی به دست بگیریم، بیا یه مرور سریع روی مشخصات اصلی این مک‌بوک داشته باشیم:

← این لپ‌تاپ به یک صفحه‌نمایش 13.3 اینچی رتینا با پنل IPS مجهز شده که رزولوشن 2560 در 1600 پیکسل (تراکم 227 پیکسل در هر اینچ) و پشتیبانی از گستره رنگی P3 رو ارائه میده.

← مغز متفکرش یک پردازنده دو هسته‌ای Intel Core i5 از نسل Skylake با فرکانس پایه 2.0 گیگاهرتز (قابل افزایش تا 3.1 گیگاهرتز) و گرافیک مجتمع Intel Iris Graphics 540 هست.

← برای حافظه موقت، 8 گیگابایت رم LPDDR3 با فرکانس 1866 مگاهرتز به صورت آنبورد روی مادربرد لحیم شده.

← فضای ذخیره‌سازی هم بر پایه حافظه‌های پرسرعت PCIe SSD طراحی شده که تو ظرفیت‌های مختلفی عرضه میشن.

در بخش ارتباطات، دو پورت Thunderbolt 3 (از نوع USB-C) داریم که از شارژ، خروجی تصویر و انتقال دیتای پرسرعت پشتیبانی می‌کنن.

همون‌طور که از اسم این مدل پیداست، اینجا خبری از نوار لمسی تاچ‌بار نیست و اپل از همون کلیدهای فیزیکی سنتی (Function Keys) در ردیف بالای کیبورد استفاده کرده.

با نگاهی به سمت چپ دستگاه، فقط دو تا پورت Thunderbolt 3 می‌بینیم و تمام! دیگه خبری از پورت‌های متنوع نسل‌های قبلی نیست.

پورت‌های USB-C خیلی کاربردی هستن، اما برای اتصال اکثر لوازم جانبی قدیمی‌تر حتما به دانگل و مبدل نیاز پیدا می‌کنی.

در سمت راست دستگاه هم تنها چیزی که به چشم می‌خوره، یک جک 3.5 میلی‌متری هدفون هست.

صبر کن ببینم... جک هدفون؟

عجیبه که اپل تو همون سال جک هدفون رو از آیفون 7 حذف کرد و اون رو یک تکنولوژی قدیمی دونست، اما اینجا روی مک‌بوک پرو پرچمدارش اون رو نگه داشته!

البته ما اصلا ناراحت نیستیم، چون این پورت هنوز هم بین حرفه‌ای‌ها به شدت محبوبه. فقط حواست باشه که هندزفری‌های لایتنینگ آیفون 7 رو نمی‌تونی مستقیم به این لپ‌تاپ وصل کنی.

← در نهایت با نگاهی به قاب پایینی، مدل نامبر دقیق این دستگاه رو پیدا می‌کنیم: A1708.

درسته که این مدل فاقد تاچ‌باره و نمی‌تونیم با یک لمس ایموجی بفرستیم، اما در عوض کلیدهای فیزیکی جذاب خودش رو داره. اگه دقت کنی، متوجه یک کلید Escape خیلی بزرگ (XL) می‌شی که ابعادش نسبت به مدل‌های قبلی کاملا تغییر کرده.

قبل از اینکه قاب رو باز کنیم، بد نیست این مدل رو کنار مک‌بوک 12 اینچی رتینا (مدل 2016) بذاریم تا تفاوت ابعادشون رو بهتر درک کنیم.

نسخه پرو در مقایسه با اون مک‌بوک صورتی کوچک، مثل یک غول به نظر می‌رسه و ترک‌پدش هم به شکل محسوسی بزرگ‌تر شده. یه تغییر ظاهری دیگه، انتقال شبکه‌های اسپیکر به دو طرف کیبورده. تو مدل 12 اینچی اسپیکرها بالای کیبورد بودن، اما اینجا به لطف عرض بیشتر دستگاه، اومدن دو طرف. خب دیگه بررسی ظاهری کافیه؛ وقتشه دست به آچار بشیم و بریم سراغ قطعات داخلی!

باز کردن مک‌بوک‌ها با اون پیچ‌های پنج‌سو (Pentalobe) اختصاصی اپل همیشه قلق خودش رو داره. اینجا باید 6 تا پیچ از روی قاب پشتی باز بشن. برای این کار حتما باید از پیچ‌گوشتی مخصوص P2 استفاده کنی تا رزوه این پیچ‌های ظریف خراب نشه.

نکته جالب اینه که این مدل فقط 6 تا پیچ داره! این کمترین تعداد پیچیه که روی قاب یک مک‌بوک یونی‌بادی دیدیم (مدل‌های قبلی معمولا 8 تا 10 پیچ داشتن).

خب، اینجا با یه چالش جدید روبه‌رو شدیم! باز کردن پیچ‌ها تازه اول راه بود؛ قاب پایینی با گیره‌های پنهان به شدت محکم سر جاش قفل شده.

برای باز کردنش باید از یک دستگیره مکنده (ساکشن کاپ) استفاده کنیم تا لبه قاب رو کمی بالا بکشیم. بعد با قرار دادن پیک بازکننده، گیره‌های پنهان دو طرف رو آزاد می‌کنیم. در نهایت با لغزاندن قاب به سمت پایین، درپوش کاملا جدا می‌شه.

دلیل استفاده از این گیره‌ها و قلاب‌های متعدد اینه که اپل تعداد پیچ‌ها رو کم کرده و در عوض قاب پایینی رو طوری طراحی کرده که خودش به استحکام کلی بدنه کمک کنه.

بالاخره قاب رو برداشتیم. طبق قانون طلایی تعمیرات، اولین قدم قطع کردن جریان برقه. پس می‌ریم سراغ کانکتور باتری. کانکتور باتری با یک پیچ عریض T5 محافظت می‌شه که اتصال خیلی محکمی رو ایجاد کرده.

با برگرداندن کانکتور، چند پد مسی نمایان می‌شه. دو پد بزرگ برای اتصالات مثبت و منفی باتری هستن و چند پد کوچیک‌تر هم وجود داره که به احتمال زیاد نقاط تست (Test Points) برای عیب‌یابی برد هستن.

نقاط تست روی برد، مسیرهای مستقیمی برای تکنسین‌ها هستن تا بتونن ولتاژ و سیگنال‌های مدار رو بدون نیاز به برداشتن قطعات دیگه بررسی و عیب‌یابی کنن.

تصمیم گرفتیم قبل از درگیری با باتری، سراغ ترک‌پد بریم. خوشبختانه باز کردنش خیلی راحت‌تر از چیزی بود که فکر می‌کردیم. این یه پیشرفت عالی نسبت به نسل قبلی مک‌بوک پرو 13 اینچی محسوب می‌شه؛ تو مدل‌های قبلی، ترک‌پد کاملا زیر باتری قرار داشت و برای دسترسی بهش باید باتری رو درمیاوردیم.

پشت ترک‌پد، مجموعه‌ای از تراشه‌های کنترلی مهم قرار گرفته که وظیفه پردازش لمس‌ها رو دارن:

← میکروکنترلر STMicroelectronics بر پایه معماری ARM Cortex-M3

← کنترلر لمسی Broadcom مدل BCM5976C1KUFBG

← سنسور شتاب‌سنج Bosch Sensortec مدل BMA282

← سنسور سنجش دمای محلی/از راه دور از برند Texas Instruments

علاوه بر این‌ها، موتور لرزشی Taptic Engine (که همون حس کلیک فیزیکی یا Force Touch رو شبیه‌سازی می‌کنه) فقط با چند تا پیچ و اتصالات فنری سر جاش محکم شده و به راحتی جدا می‌شه.

بیا نگاه دقیق‌تری به بقیه آیسی‌های روی برد ترک‌پد بندازیم:

← درایور ال‌ای‌دی سفید رنگ از شرکت Monolithic Power Systems

← مبدل آنالوگ به دیجیتال 20 بیتی از برند Maxim Integrated مدل MAX11291ENX

← حافظه فلش سریال 2 مگابیتی NOR از شرکت Macronix

← یک مقایسه‌گر ولتاژ با مرجع داخلی از برند Maxim Integrated

با روحیه خوبی که از باز کردن راحت ترک‌پد گرفتیم، رفتیم سراغ غول مرحله آخر: باتری! اما خیلی زود این چسب‌های به شدت قوی و اعصاب‌خردکن اپل، اعتمادبه‌نفس ما رو نابود کردن. درآوردن این باتری واقعا نیازمند صبر و ابزارهای خاصه. ما با استفاده از کیسه گرمایی آی‌اوپنر (برای نرم کردن چسب‌ها) و کارت‌های پلاستیکی نازک وارد این نبرد سخت شدیم.

نکته مثبت این بود که چون ترک‌پد رو قبلا باز کرده بودیم، فضای کافی داشتیم تا بتونیم سلول مرکزی باتری (که معمولا دردسرسازترین قسمته) رو راحت‌تر زیرش اهرم کنیم. بالاخره با کلی تلاش، باتری از شاسی جدا شد. حالا می‌تونیم بریم سراغ بقیه قطعات!

ظرفیت این باتری 54.5 وات‌ساعت هست که نسبت به نسل قبلی خودش حدود 27 درصد انرژی کمتری ذخیره می‌کنه. البته چون به جای 6 سلول، فقط از 3 سلول تشکیل شده، جدا کردنش کمی منطقی‌تر و راحت‌تر شده. با این حال، ظرفیت باتری این مدل بدون تاچ‌بار، بیشتر از نسخه تاچ‌باردار (که 49.2 وات‌ساعته) هست.

اپل ادعا کرده که این باتری می‌تونه تا 10 ساعت وب‌گردی مداوم رو ساپورت کنه؛ عددی که با عملکرد نسل قبلی 13 اینچی و حتی مک‌بوک 12 اینچی رتینا برابری می‌کنه.

در قسمت بالای باتری، برد کنترل اون قرار داره که برخلاف قطعات ظریف روی مادربرد، کاملا با یک لایه ضخیم از اپوکسی مشکی پوشونده شده تا در برابر رطوبت و ضربه محافظت بشه.

حالا می‌ریم سراغ حافظه SSD که زیر چسب‌ها و شیلدهای محافظ به خوبی پنهان شده. اول یک لایه چسب محافظ بزرگ رو از روش جدا می‌کنیم. می‌دونیم که اپل از رابط پرسرعت PCIe برای این حافظه استفاده کرده، اما ظاهر فیزیکی ماژول و چینش پین‌هاش کاملا جدیده. وقتشه شیلدهای فلزی رو برداریم تا ببینیم زیرشون چه تراشه‌هایی پنهان شدن...

اینکه اپل تو این مدل خاص، SSD رو به صورت یک ماژول قابل تعویض (و نه لحیم‌شده روی مادربرد) طراحی کرده، خبر خیلی خوبیه و ارتقای حافظه رو در آینده ممکن می‌کنه.

بریم ببینیم روی این برد کوچک حافظه چه خبره:

← چهار ماژول 64 گیگابایتی فلش NAND از برند SanDisk با شماره مدل SDRQKBDC4 که در مجموع 256 گیگابایت فضا رو می‌سازن.

← تراشه مدیریت توان اختصاصی SSD از خود اپل با کد 338S00227.

← تراشه ماسفت (MOSFET) مدل CSD58879D از شرکت Texas Instruments.

← حافظه رم 512 مگابایتی DDR2 که احتمالا ساخت Micron هست (F4432ACPE-GD-F).

ما کمی بیشتر کنجکاوی کردیم و تصمیم گرفتیم زیر یکی از چیپ‌ها رو هم بررسی کنیم.

بله! بعد از برداشتن تراشه، کنترلر اختصاصی SSD اپل با شماره 338S00199 خودش رو نشون داد.

این اولین باریه که کنترلر فوق‌پیشرفته و اختصاصی اپل رو روی یک ماژول PCIe قابل جابجایی می‌بینیم. امیدواریم در آینده حافظه‌های سازگار با این پورت برای ارتقا تو بازار پیدا بشن.

موقع باز کردن اسپیکرها، به یک قطعه آشنا برخوردیم: واشرهای لرزش‌گیر روی پیچ‌ها که جلوی ارتعاش رو می‌گیرن. اپل روی کیفیت صدای این اسپیکرها خیلی مانور داده و ادعا می‌کنه بیس و حجم صدای بیشتری تولید می‌کنن. به همین دلیل از این سیستم نصب لرزش‌گیر استفاده کرده تا لرزش شدید اسپیکر به بدنه و شاسی منتقل نشه. هر دو اسپیکر رو با احتیاط از روی قاب جدا می‌کنیم.

رسیدیم به قلب تپنده دستگاه یعنی مادربرد (Logic Board). ما به شدت مشتاق بودیم ببینیم اون "معماری پیشرفته حرارتی" که اپل تو تبلیغاتش ازش حرف می‌زد، دقیقا چیه. با هیجان مادربرد رو از جاش بلند کردیم تا این شاهکار مهندسی رو بررسی کنیم...

...اما کمی ناامید شدیم! ظاهرا منظور اپل از معماری پیشرفته حرارتی، فقط انتقال جای پیچ‌های هیت‌سینک (خنک‌کننده) به پشت مادربرد بوده!

به نظر می‌رسه استفاده از کلمه "پیشرفته" برای چنین تغییر ساده‌ای، یکم اغراق‌آمیز بوده.

بیا نگاهی به تراشه‌های اصلی روی بخش جلویی مادربرد بندازیم:

← پردازنده مرکزی Intel Core که تراشه گرافیکی Intel Iris Graphics 540 رو هم داخل خودش یکپارچه کرده.

← تراشه‌های حافظه رم LPDDR3 از برند SKhynix با سرعت بالا.

← ماژول وای‌فای از برند Universal Scientific Industrial با مدل 339S0251.

← کنترلر پورت‌های Thunderbolt 3 که ساخت خود اینتل هست.

بلوک‌های ماسفت جفت‌شده (NexFET) از Texas Instruments برای مدیریت توان (همراه با چند ماسفت دیگه).

پردازشگر تصویر دوربین مدل BCM15700A2 از شرکت Broadcom.

← تراشه حافظه رم 512 مگابایتی DDR3L از برند Micron.

حالا مادربرد رو می‌چرخونیم تا ببینیم پشتش چه خبره:

← یک بار دیگه تراشه‌های رم LPDDR3 ساخت SK Hynix اینجا هم دیده می‌شن.

← آیسی مدیریت توان پردازنده Skylake از Texas Instruments مدل SN650839.

← دو عدد کنترلر USB Type-C از Texas Instruments با مدل CD3215B03.

← حافظه فلش سریال 64 مگابیتی NOR از شرکت Winbond.

آیسی کنترلر مدیریت سیستم (SMC) از برند Texas Instruments.

کدک صوتی دیجیتال از شرکت Cirrus Logic برای مدیریت صدا.

← کنترلر PWM برای پردازنده اینتل از شرکت Intersil مدل ISL95828HRTZ.

بررسی آیسی‌های روی برد رو ادامه می‌دیم:

← کنترلر کاهش ولتاژ (Step-down) دو فاز از Texas Instruments مدل TPS51980A.

← تراشه شارژر باتری از برند Renesas (که قبلا با اسم Intersil شناخته می‌شد) مدل ISL9239.

← مدیریت توان حافظه‌های DDR از برند Texas Instruments.

← بلوک مدیریت توان (Power Stage) مدل SiC635 از شرکت Vishay.

یک آیسی دیگه از Vishay با خروجی جریان 30 آمپر.

آمپلی‌فایر صوتی 31 واتی کلاس D از برند Analog Devices مدل SSM3515B.

← درایور نور پس‌زمینه تصویر (Backlight) از Texas Instruments مدل LP8548B1.

و در نهایت بخش سوم تراشه‌ها:

← سنسور سنجش دمای محلی/از راه دور سه‌گانه از برند Texas Instruments.

← حافظه فلش سریال 8 مگابیتی NOR از شرکت Winbond.

← حافظه فلش سریال 2 مگابیتی NOR از Winbond.

← حافظه EEPROM سریال با ظرفیت 4 کیلوبیت از Microchip.

مبدل باک (Buck Converter) با خروجی 300 میلی‌آمپر از برند Maxim Integrated.

سوییچ بار (Load Switch) 6 آمپری از Texas Instruments.

← و در آخر قطعه‌ای که احتمالا سنسور اثر هال (Hall Sensor) برای تشخیص باز و بسته شدن در لپ‌تاپ هست.

با توجه به علاقه شدید اپل به حذف پورت‌ها، خیلیا فکر می‌کردن جک هدفون هم تو این نسل به تاریخ بپیونده. اما به طرز معجزه‌آسایی این پورت جون سالم به در برده. با این حال، جک هدفون روی یک برد ماژولار کوچک (همراه با دو تا میکروفون) قرار گرفته و با چسب زیر فن متصل شده. این طراحی ماژولار نشون می‌ده که اپل می‌تونه در نسل‌های بعدی خیلی راحت این قطعه رو برداره و پورت دیگه‌ای جاش بذاره.

← نکته جالب دیگه درباره شبکه‌های اسپیکر روی بدنه اینه که بیشتر اون سوراخ‌های ریز فقط برای زیبایی حفر شدن و عملا سوراخ کامل نیستن! صدا فقط از چند سوراخ خاص که دقیقا روی درایورهای اسپیکر و میکروفون‌ها قرار گرفتن خارج می‌شه.

قبل از بررسی صفحه‌نمایش، فن خنک‌کننده رو از شاسی خارج می‌کنیم. پره‌های این فن با فاصله‌های نامتقارن طراحی شدن که طبق گفته مهندسان، باعث کاهش شدید نویز و صدای چرخش فن می‌شه.

هرچند تیم طراحی اپل روی این "پره‌های با فاصله متغیر" مانور زیادی دادن، اما این تکنولوژی پیش از این هم در بعضی مدل‌های مک‌بوک پرو به کار رفته بود.

فضای خالی نسبتا زیادی هم اطراف فن وجود داره که احتمالا بخشی از همون سیستم آیرودینامیک و مدیریت جریان هوای داخل کیس هست.

روی کابل فلت فن، یک کنترلر موتور دیده می‌شه که احتمالا ساخت Texas Instruments هست.

حالا می‌ریم سراغ برد کنترل تصویر. شیلدهای محافظ رو برمی‌داریم تا ببینیم چه قطعاتی این پیکسل‌های رتینا رو مدیریت می‌کنن:

← کنترلر زمان‌بندی DisplayPort از برند Parade Technologies مدل DP805.

← درایور بک‌لایت از برند Texas Instruments مدل LP8549B1.

← آیسی مدیریت توان تصویر از Texas Instruments مدل TPS65157.

← میکروکنترلر 32 بیتی بر پایه ARM Cortex M0+ از NXP Semiconductor.

تراشه تنظیم ولتاژ پنل LCD با وضوح بالا از Texas Instruments.

مترجم سطح ولتاژ SMBus دو بیتی از شرکت Texas Instruments مدل TCA9406YZPR.

در لبه‌های بدنه دستگاه، یک نوار براق می‌بینیم که با 12 تا پیچ P2 پنج‌سو (Pentalobe) محکم شده. این قطعه در واقع نقش آنتن رو برای دستگاه بازی می‌کنه.

تا اینجای کار با 6 مدل پیچ مختلف سر و کله زدیم! یاد روزهایی به خیر که فقط با یه پیچ‌گوشتی چهارسو می‌تونستی کل لپ‌تاپ رو باز کنی، رم رو ارتقا بدی و هارد رو عوض کنی.

پشت براکت آنتن و در امتداد لولای دستگاه، یک مکانیزم فنری جالب وجود داره که کابل فلت تصویر رو مدیریت می‌کنه. وقتی در لپ‌تاپ رو می‌بندی، این فنر کابل رو به داخل می‌پیچه و موقع باز کردنش، کابل رو به آرومی رها می‌کنه.

احتمالا اپل چون وزن کلی بخش صفحه‌نمایش رو خیلی کم کرده، دیگه نمی‌تونست فقط به وزن صفحه و جاذبه برای نرم بسته شدن در تکیه کنه؛ بنابراین این سیستم فنری رو اضافه کرده تا در به نرمی بسته بشه.

ما از باز کردن خود لایه‌های پنل صفحه‌نمایش صرف‌نظر می‌کنیم چون روندش تو مدل‌های قبلی بررسی شده. اما می‌تونیم نگاهی به کابل دیتای بلند دوربین، لوگوی فلزی یکپارچه اپل و آهنرباهای کوچکی که برای قابلیت Sleep/Wake داخل لبه‌ها تعبیه شدن بندازیم. قاب اصلی و کیبورد رو با احتیاط از مجموعه صفحه‌نمایش جدا می‌کنیم تا نگاه دقیق‌تری به لولاهای جدید بندازیم.

گاهی اوقات قطعاتی که خیلی ساده به نظر می‌رسن، شاهکار مهندسی هستن. این لولاهای ظریف احتمالا با روش قالب‌گیری تزریق فلز (MIM) ساخته شدن که امکان تولید قطعات بسیار دقیق و نازک رو فراهم می‌کنه.

استفاده از این روش تولید، علاوه بر دقت بالا، ضایعات فلزی رو نسبت به روش‌های سنتی تراش‌کاری به شدت کاهش می‌ده.

نوبتی هم باشه نوبت بررسی کلیدهای کیبورده که اپل اسمش رو نسل دوم مکانیسم پروانه‌ای (Butterfly 2.0) گذاشته. اگر به عکس اول نگاه کنی، می‌بینی که لبه‌های کلیدها تو این مدل کمی بلندتر شدن. این تغییر باعث می‌شه انگشت‌ها راحت‌تر جای کلیدها رو پیدا کنن و خطای تایپی کمتر بشه.

علاوه بر این، سوییچ گنبدی‌شکل زیر مکانیزم پروانه‌ای هم بزرگ‌تر شده و اتصال بهتری با درپوش کلید داره (در مقایسه با مکانیزم نسل قبل که تو عکس دوم دیده می‌شه).

و حالا تصویر نهایی: تمام قطعات این مک‌بوک جذاب که روی میز چیده شدن! هرچند اپل برای نمایش قطعات داخلی دستگاه‌هاش از رندرهای کامپیوتری خیلی شیکی استفاده می‌کنه، اما هیچ‌چیزی جای باز کردن واقعی و دیدن قطعات از نزدیک رو نمی‌گیره.

مک‌بوک پرو 13 اینچ (اواخر 2016) با کلیدهای فیزیکی، امتیاز 2 از 10 رو در زمینه تعمیرپذیری دریافت می‌کنه (عدد 10 یعنی راحت‌ترین حالت تعمیر):

← نکته مثبت: ترک‌پد بدون نیاز به درآوردن باتری، به راحتی قابل جدا شدن و تعویضه.

← نکته منفی: استفاده از پیچ‌های پنج‌سوی اختصاصی همچنان باز کردن دستگاه رو بدون ابزار خاص غیرممکن می‌کنه.

← نکته منفی: مجموعه باتری به شدت و با چسب‌های قوی به شاسی چسبیده که تعویضش رو به یک کابوس تبدیل می‌کنه.

← نکته منفی: حافظه رم کاملا روی مادربرد لحیم شده. یعنی همون اول باید مدل بالاتر رو بخری و هیچ شانسی برای ارتقای رم در آینده نداری.

← نکته منفی: حافظه SSD اگرچه قابل تعویضه، اما از درگاه اختصاصی اپل استفاده می‌کنه و استاندارد نیست؛ یعنی فعلا دستت برای ارتقا با هاردهای تو بازار بسته‌ست.