کالبدشکافی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

کالبدشکافی مک‌بوک پرو ۱۳ اینچ تاچ‌بار؛ نگاهی به زیر و بم نوار لمسی اپل

لپ‌تاپ و کامپیوتر
۰ نظر
۸۵ نفر
کد ۳۳۵۶

مک‌بوک پرو 13 اینچی مجهز به تاچ‌بار یکی از اون دستگاه‌های پرحاشیه و جذاب اپله که نوار لمسی رو جایگزین کلیدهای فیزیکی کرد. این تغییر بزرگ باعث شده تا طراحی داخلی این مدل نسبت به نسخه‌های قبلی کاملا متفاوت باشه و قطعات جدیدی مثل حسگر اثر انگشت و چیپست‌های اختصاصی بهش اضافه بشن.

تیم آیسی‌مدار تو این مقاله سراغ کالبدشکافی این نسخه رفته تا دقیقا ببینیم اپل چطور این همه تکنولوژی رو تو یک شاسی باریک جا داده. یادت باشه باز کردن مک‌بوک‌های جدید به خاطر استفاده از چسب‌های فراوان و فلت‌های به شدت حساس، کار پرریسکیه و با کوچک‌ترین بی‌دقتی ممکنه به قطعات گرون‌قیمت دستگاه آسیب جدی بزنی.

پس اگه کنجکاوی بدونی زیر این نوار لمسی و بدنه آلومینیومی چه خبره، ابزارهات رو آماده کن تا با هم بریم دل‌وروده این مک‌بوک رو بریزیم بیرون!

ابزارهای موردنیاز

کیت پیچ‌گوشتی 64 بیت آی‌اوپنر (کیسه گرمایی) پنس با نوک نایلونی کارت‌های پلاستیکی پیک‌های بازکننده اسپاجر

مرحله ۱

مرحله

سوال مهم امروز اینه: آیا این دستگاه فقط یه نسخه ارتقایافته از مدل 13 اینچی معمولیه یا یه نسخه کوچک‌شده از غول 15 اینچی تاچ‌باردار؟ برای شروع، بیا یه نگاهی به مشخصات روی کاغذ بندازیم:

صفحه‌نمایش 13.3 اینچی رتینا با پنل IPS و رزولوشن 2560 در 1600 پیکسل (تراکم 227 پیکسل در هر اینچ) و پشتیبانی از گستره رنگی P3.

پردازنده دو هسته‌ای Intel Core i5 از نسل Skylake با فرکانس پایه 2.9 گیگاهرتز (قابل افزایش تا 3.3 گیگاهرتز) همراه با گرافیک مجتمع Intel Iris Graphics 550.

حافظه رم 8 گیگابایتی LPDDR3 با فرکانس 2133 مگاهرتز که مستقیما روی مادربرد لحیم شده.

فضای ذخیره‌سازی پرسرعت PCIe SSD در ظرفیت‌های مختلف.

چهار پورت Thunderbolt 3 (از نوع USB-C) با پشتیبانی از شارژ، خروجی تصویر و انتقال دیتا.

نوار لمسی (Touch Bar) مجهز به حسگر اثر انگشت Touch ID.

ترک‌پد بزرگ با قابلیت Force Touch.

مرحله ۲

مرحله

با یه بررسی ساده روی قاب پشتی، گواهی‌های استاندارد و البته مدل نامبر جدید این دستگاه یعنی A1706 رو پیدا می‌کنیم.

نوار تاچ‌بار ظاهر خیلی جذابی به این دستگاه داده، اما از طرفی جای خالی خیلی از پورت‌های قدیمی به شدت حس می‌شه.

البته ما قصد نداریم به حذف پورت‌ها خرده بگیریم؛ بالاخره این مسیر جدید اپله. ما بی‌صبرانه منتظریم تا پیچ‌گوشتی رو برداریم و بریم سراغ قطعات داخلی، اما قبلش بیا این مدل رو با نسخه 13 اینچی معمولی (مدل کلیدهای فیزیکی) مقایسه کنیم...

مرحله ۳

مرحله

طبق گفته اپل، ابعاد این مک‌بوک پرو دقیقا با نسخه دارای کلید فیزیکی برابره و روی همون شاسی پیاده شده. دلت برای کلیدهای فانکشن (F1 تا F12) تنگ شده؟ کافیه کلید Function روی کیبورد رو نگه داری تا تاچ‌بار فورا اون‌ها رو روی صفحه لمسی بهت نشون بده. یه قابلیت جالب و هوشمندانه!

یک تفاوت کاملا واضح تو ظاهر این مدل، تعداد پورت‌هاست. این نسخه مجهز به تاچ‌بار، دو تا پورت Thunderbolt اضافه در سمت راست داره، یعنی حالا چهار تا درگاه برای وصل کردن دانگل‌هات داری.

وقتی هر دو دستگاه رو روی ترازو گذاشتیم، متوجه شدیم مدل تاچ‌بار حدود 20 گرم سبک‌تر از مدل معمولیه. احتمالا این کاهش وزن به خاطر باتری کوچیک‌تر این مدل باشه.

در نهایت، زیر لبه‌های کناری مدل تاچ‌بار دریچه‌های ورودی هوایی می‌بینیم که قبلا تو مدل‌های رتینا هم دیده بودیم، اما تو مدل کلیدهای فیزیکی حذف شده بودن.

مرحله ۴

مرحله

برای باز کردن قاب پشتی، باید همون پیچ‌های همیشگی پنج‌سو (Pentalobe) رو باز کنیم و با استفاده از دستگیره مکنده و پیک، گیره‌های پنهان قاب رو با یه حرکت کشویی آزاد کنیم.

حالا که قاب هر دو مدل باز شده، بیا تفاوت‌هاشون رو پیدا کنیم! سمت چپ مدل تاچ‌بار و سمت راست مدل کلیدهای فیزیکی رو می‌بینی.

ویژگی‌های بارز مدل تاچ‌بار: باتری کوچیک‌تر، دو تا فن خنک‌کننده، هیت‌سینک دوطرفه، لحیم بودن حافظه SSD (غیرقابل تعویض) و اسپیکرهایی که در قسمت پایین‌تری قرار گرفتن (و جالب اینه که دقیقا زیر شبکه‌های روی قاب نیستن!).

ویژگی‌های مدل کلید فیزیکی: قطعات بیشتری داره که همون اول کار به راحتی قابل جدا شدن هستن؛ از جمله ماژول SSD جداگانه، اسپیکرها و باتری.

تو مدل تاچ‌بار به نظر می‌رسه قبل از اینکه مجبور شیم کل مادربرد رو دربیاریم، فقط می‌تونیم ترک‌پد و جک هدفون رو باز کنیم.

مرحله ۵

مرحله

انگار سال 2016 سال تغییرات کانکتورها برای اپل بوده، چون اینجا هم با یه مکانیزم جدید برای اتصال باتری به مادربرد روبه‌رو هستیم. این پد‌های مسی بزرگ، پایانه‌های مثبت و منفی باتری رو تشکیل می‌دن. یه کانکتور عجیب هم اینجاست که به نظر می‌رسه به هیچ‌جا وصل نیست!

آیا این یه پورت عیب‌یابی (Diagnostic) برای تکنسین‌هاست؟ معمولا اپل برای تست مدارها از نقاط تست (Test Points) ساده استفاده می‌کنه، اما این کانکتور یکم مشکوکه. در ادامه، جک هدفون ماژولار رو می‌بینیم که خیلی راحت جدا می‌شه و خبر خوبیه برای تعمیرپذیری این بخش.

همین حوالی یک برچسب نشانگر رطوبت (LDI) هم پیدا کردیم. این همون برچسبیه که اگه یه روز اشتباهی چاییت روی تاچ‌بار بریزه، رنگش صورتی می‌شه و گارانتی رو باطل می‌کنه.

مرحله ۶

مرحله

دقیقا مثل مدل پایه، ترک‌پد تو این نسخه تاچ‌بار هم خیلی راحت بعد از باز کردن ده تا پیچ T5 Torx کشیده می‌شه بیرون. نکته خوشحال‌کننده اینه که ماژول ترک‌پد در هر دو مدل 13 اینچی کاملا یکسانه و احتمالا می‌شه قطعاتشون رو جای همدیگه استفاده کرد.

با این حال، مسیر عبور کابل فلت فرق می‌کنه تا با طراحی جدید مادربرد همخوانی داشته باشه. پس اگه قصد تعویض ترک‌پد رو داری، حتما کابل فلت اصلی خود دستگاه رو نگه دار.

بیا یه مروری روی آیسی‌های پردازشی این ترک‌پد داشته باشیم:

میکروکنترلر STMicroelectronics بر پایه معماری ARM Cortex-M3.

کنترلر لمسی از برند Broadcom مدل BCM5976C1KUFBG.

مبدل آنالوگ به دیجیتال 24 بیتی از Maxim Integrated مدل MAX11291ENX.

درایور ال‌ای‌دی سفید رنگ از شرکت Monolithic Power Systems.

مرحله ۷

مرحله

ادامه بررسی آیسی‌های روی برد ترک‌پد:

سنسور شتاب‌سنج از برند Bosch Sensortec مدل BMA282.

سنسور سنجش دمای محلی/از راه دور از Texas Instruments.

حافظه فلش سریال 2 مگابیتی NOR از شرکت Macronix.

مقایسه‌گر ولتاژ از برند Maxim Integrated.

مرحله ۸

مرحله

حالا آماده‌ایم تا بقیه قطعات جانبی رو دربیاریم. خیلی دوست داشتیم همین الان باتری، فن‌ها، هیت‌سینک و اسپیکرها رو ببینیم، اما نمی‌شه!

طراحی مادربرد جوریه که کاملا روی این قطعات سایه انداخته. پس با اسپاجر فلت‌ها رو جدا می‌کنیم و مادربرد رو از دل قاب بیرون می‌کشیم.

جالبه که هیت‌سینک با پیچ از زیر به خود مادربرد متصل شده. وقتی برد رو خارج می‌کنیم، می‌تونیم هیت‌سینک رو هم باز کنیم؛ این خنک‌کننده دو تا لوله انتقال حرارت (Heat Pipe) داره که نشون می‌ده قدرت خنک‌کنندگیش دو برابر مدل پایه‌ست.

مرحله ۹

مرحله

بریم سراغ نمای رویی مادربرد تا ببینیم چه چیپست‌هایی این مک‌بوک رو تبدیل به یه دستگاه "پرو" کردن:

پردازنده مرکزی Intel Core i5 همراه با گرافیک مجتمع Intel Iris Graphics 550.

کنترلر پورت‌های Thunderbolt 3 ساخت شرکت اینتل.

دو تا تراشه حافظه NAND 64 گیگابایتی از SanDisk (که مجموعا 128 گیگابایت فضای این سمت رو می‌سازن).

چهار ماژول رم 2 گیگابایتی DDR3 از سامسونگ (مجموعا 8 گیگابایت حافظه موقت).

میکروکنترلرهای مدیریت توان از برند Texas Instruments.

ماژول وای‌فای ساخت مشترک Murata و Apple با شماره 339S00056.

زیر این یکی هم احتمالا کنترلر اختصاصی SSD اپل همراه با حافظه 512 مگابیتی Micron پنهان شده.

مرحله ۱۰

مرحله

مادربرد رو برمی‌گردونیم؛ اینجا هم پر از تراشه‌های متراکمه:

دو تراشه دیگه از حافظه NAND 64 گیگابایتی SanDisk که مجموع ظرفیت رو به 256 گیگابایت می‌رسونه (لحیم‌شده و غیرقابل ارتقا).

تراشه اختصاصی Apple T1 که وظیفه مدیریت امنیت تاچ‌بار و Touch ID رو بر عهده داره.

دو عدد کنترلر USB Type-C از Texas Instruments (دو تای دیگه هم روی اون سمت برد بودن).

کنترلر PWM برای پردازنده اینتل از شرکت Intersil مدل ISL95828HRTZ.

آیسی مدیریت توان اختصاصی اپل با کد 338S00193-A1.

حافظه فلش سریال 64 مگابیتی از شرکت Winbond.

کنترلر NFC از برند NXP که عنصر امنیتی برای تایید پرداخت‌ها رو داخل خودش داره (دقیقا مشابه چیزی که تو آیفون 6s دیدیم).

مرحله ۱۱

مرحله

ادامه بررسی تراشه‌های پشت مادربرد:

دو عدد سوییچ تصویر HDMI 2.0 و DisplayPort 1.2 از شرکت Pericom.

کدک صوتی دیجیتال از Cirrus Logic برای پردازش صدا.

درایور نور پس‌زمینه تصویر از برند National Semiconductor.

کنترلرهای مدیریت توان حافظه از Texas Instruments.

سنسور سنجش دمای محلی/از راه دور از Texas Instruments.

دو عدد ماسفت 40 آمپری کانال N از شرکت Fairchild Semiconductor.

آیسی مدیریت توان (PMIC) 7.5 آمپری کانال N از Fairchild Semiconductor.

مرحله ۱۲

مرحله

بخش دوم از شناسایی قطعات کوچیک‌تر:

بلوک‌های مدیریت توان (Power Stage) مدل SIC635 و SIC535 از شرکت Vishay.

تکرار قطعه از برند Vishay.

آمپلی‌فایر صوتی 31 واتی کلاس D از برند Analog Devices.

سنسور دما از برند Texas Instruments.

آیسی شارژر باتری از برند Renesas مدل ISL9239.

احتمالا یک آیسی مدیریت توان دیگه از خود اپل.

آمپلی‌فایر تشخیص جریان از شرکت Texas Instruments.

مرحله ۱۳

مرحله

و آخرین بخش از معرفی قطعات روی مادربرد:

حافظه فلش سریال 32 مگابیتی NOR از شرکت Macronix.

حافظه فلش 8 مگابیتی NOR از شرکت Winbond.

حافظه فلش 2 مگابیتی NOR از شرکت Macronix.

ناظر ولتاژ قابل تنظیم از برند Texas Instruments.

سوییچ USB 2.0 از شرکت Diodes Incorporated.

گیت منطقی تکی NOR از Texas Instruments.

و در نهایت احتمالا یه سنسور اثر هال برای تشخیص وضعیت بسته شدن در لپ‌تاپ.

مرحله ۱۴

مرحله

یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های جدید این مک‌بوک پرو، اضافه شدن حسگر اثر انگشت Touch ID هست.

هرچند این اولین باریه که اپل از این سنسور تو مک‌بوک‌ها استفاده می‌کنه، اما این تکنولوژی از خیلی وقت پیش تو دنیای تکنولوژی وجود داشته.

امنیت این بخش مستقیما توسط چیپ اختصاصی T1 تامین می‌شه تا اطلاعات بیومتریک در امان بمونن.

سخت‌افزار این کلید شامل یه دکمه فیزیکیه که با سنسورهای تشخیص خطوط انگشت ترکیب شده تا امنیت ورود به سیستم رو بالا ببره.

نکته مهم اینه که این دکمه نقش کلید پاور (روشن/خاموش) رو هم بازی می‌کنه. بنابراین اگه کلید پاور خراب بشه، تعمیرش به خاطر اتصالش به چیپ امنیتی خیلی گرون‌تر و پیچیده‌تر از قبل خواهد بود.

روی دکمه Touch ID با یه لایه کریستال یاقوت کبود (Sapphire) پوشیده شده تا در برابر خط و خش مقاوم باشه.

مرحله ۱۵

مرحله

در دو طرف شاسی، بردهای ماژولار پورت‌های USB-C رو پیدا می‌کنیم.

حالا که کانکتور ایمن مگ‌سیف حذف شده، احتمال اینکه پات به سیم شارژر گیر کنه و به پورت‌ها آسیب بزنه خیلی بیشتره. خبر خوب اینه که پورت‌های USB-C به صورت ماژولار طراحی شدن و در صورت خرابی قابل تعویض هستن (هرچند برای رسیدن بهشون باید کل مادربرد رو باز کنی).

با اینکه ماژول‌های هر دو طرف ظاهر کاملا یکسانی دارن، اما طبق معماری سیستم، فقط پورت‌های سمت چپ پهنای باند کامل Thunderbolt 3 رو ارائه می‌دن.

حالا نوبت بیرون آوردن فن‌هاست. قطر این فن‌های پرقدرت حدود 43 میلی‌متره که یه مقدار از فن مدل پایه کوچیک‌تره (البته اینجا دو تا فن داریم، نه یکی).

روی کابل فلت فن‌ها هم کنترلرهای موتور از شرکت Texas Instruments قرار گرفتن.

مرحله ۱۶

مرحله

در دو طرف کیبورد شبکه‌های اسپیکر طراحی شدن که انتظار می‌ره صدا رو مستقیما به سمت کاربر هدایت کنن... اما صبر کن!

اسپیکرهای اصلی اصلا زیر این شبکه‌ها قرار ندارن! حتی بیشتر سوراخ‌های روی قاب کاملا بسته‌ست و راهی به داخل نداره.

این اسپیکرها در واقع صدای قدرتمند خودشون رو از طریق دریچه‌های هوای کناری به بیرون پرتاب می‌کنن.

پس این سوراخ‌ها روی قاب بیشتر جنبه تزئینی دارن و برای یکپارچگی ظاهری خانواده مک‌بوک طراحی شدن. تو نسخه کلید فیزیکی هم با همین سوراخ‌های فیک روبه‌رو بودیم.

نکته تکمیلی: درسته که خیلی از سوراخ‌ها بسته‌ست، اما در مراحل بعدی دیدیم که چند تا از سوراخ‌ها دقیقا روی توییتر (Tweeter) قرار دارن و صدا رو به بیرون منتقل می‌کنن.

مرحله ۱۷

مرحله

اسپیکر راست با چسب به شدت محکمی به قاب چسبیده. برای جدا کردنش مجبور شدیم از ترکیب پیک بازکننده و اسپاجر استفاده کنیم. دقیقا بالای اسپیکر اصلی، یه اسپیکر خیلی ریز دیگه هم جاسازی شده.

با توجه به اینکه زیر این اسپیکر کوچیک سوراخ‌های واقعی روی قاب وجود داره، می‌فهمیم که این قطعه در واقع یه توییتر (Tweeter) برای تولید فرکانس‌های صوتی بالاست.

تو مدل کلید فیزیکی، اسپیکرها با واشرهای پلاستیکی لرزش‌گیر خیلی جذابی سر جاشون محکم شده بودن، اما اینجا اپل فقط به چسب‌های قوی بسنده کرده.

مرحله ۱۸

مرحله

اون‌قدر به تاچ‌بار نزدیک شدیم که تقریبا می‌تونیم لمسش کنیم! اپل برای محافظت از مسیر ورود به تاچ‌بار، یه پیچ پنج‌سو (P2) روی فلت اون گذاشته تا کار رو یکم سخت‌تر کنه.

خوشبختانه ما همیشه ابزار مناسب رو دم دست داریم.

کابل اتصالی که مادربرد رو به نمایشگر تاچ‌بار وصل می‌کنه رو جدا می‌کنیم. روی این کابل چند تا آیسی مربوط به نمایشگر قرار داره:

مدیریت توان پنل AMOLED از شرکت STMicroelectronics.

حافظه فلش سریال 4 مگابیتی NOR از Winbond.

تراشه محافظ در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) از برند Semtech.

مرحله ۱۹

مرحله

بریم سراغ یکی از حساس‌ترین بخش‌ها. اینجا باید از کیسه گرمایی آی‌اوپنر استفاده کنیم تا چسب‌های زیر تاچ‌بار حسابی نرم بشن.

اما یه هشدار جدی! تاچ‌بار به شدت شکننده‌ست. ما تو تلاش برای جدا کردن پنل OLED از قاب بالایی، متوجه شدیم که لایه دیجیتایزر (لمسی) به راحتی از خود نمایشگر جدا می‌شه و قطعه آسیب می‌بینه. این یه درس عبرت بزرگه که نشون می‌ده تعمیر این بخش چقدر پرریسکه.

نکته اعصاب‌خردکن بعدی اینه که کابل فلت تاچ‌بار از زیر قاب اصلی رد شده و این موضوع، درآوردنش رو سخت‌تر از چیزی که فکر می‌کردیم کرده.

مرحله ۲۰

مرحله

هر لمس روی صفحه نیاز به پردازش داره. مغز متفکر تاچ‌بار هم اینجاست:

کنترلر لمسی از برند Broadcom.

هرچند بیرون آوردن نوار OLED با آسیب همراه بود، اما تونستیم قطعات روی اون رو بررسی کنیم. این نوار واقعا ظریفه. روی برد این قسمت، یه تراشه بدون نام هم پیدا کردیم که با توجه به موقعیتش، به احتمال زیاد درایور تصویر تاچ‌بار هست.

بعد از برداشتن تمام این قطعات، به یه ماژول میکروفون سه‌گانه رسیدیم. میکروفون سمت چپی دقیقا داره به چی گوش میده؟ صدای فن؟ صدای کیبورد؟ کسی چه می‌دونه!

مرحله ۲۱

مرحله

بالاخره نوبت به درآوردن باتری 5 سلولی رسید که به شدت به بدنه چسبیده.

این باتری ولتاژ اسمی 11.41 ولت داره. جفت سلول‌های کناری به صورت موازی بسته شدن و ظرفیتی برابر با سلول مرکزی دارن تا در مجموع ولتاژ رو تامین کنن.

تعویض این باتری به قدری سخته که امیدواریم هیچ‌وقت گذر کارت بهش نیفته!

روی برد کنترل باتری، چیپ TI BQ20Z451 نصب شده (که از قطعات همیشگی اپل برای مدیریت باتری تو مک‌بوک‌هاست).

ظرفیت این باتری 49.2 وات‌ساعته که نسبت به باتری 54.5 وات‌ساعتی مدل پایه یکم ضعیف‌تر به نظر می‌رسه، اون هم در حالی که این مدل قطعه پرمصرفی مثل تاچ‌بار رو هم باید روشن نگه داره. برای مقایسه دقیق‌تر، باتری‌ها رو وزن کردیم: باتری مدل کلید فیزیکی 235 گرم بود، اما باتری این مدل فقط 197 گرم وزن داره.

این اختلاف وزن به سبک‌تر شدن کل لپ‌تاپ کمک کرده، اما ظرفیتش روی کاغذ بهتر از چیزیه که وزنش نشون می‌ده.

مرحله ۲۲

مرحله

اینم از مک‌بوک پرو 13 اینچ (مدل تاچ‌بار) که حالا تمام قطعاتش روی میز پخش شده!

اگه می‌پرسی چرا سراغ باز کردن صفحه‌نمایش نرفتیم، دلیلش اینه که مکانیزم لولاها، کابل‌های فلت و آنتن دقیقا مشابه نسخه کلیدهای فیزیکیه که قبلا بررسیش کردیم.

مرحله ۲۳

جمع‌بندی

مک‌بوک پرو 13 اینچی مدل تاچ‌بار تو زمینه تعمیرپذیری، پایین‌ترین امتیاز ممکن یعنی 1 از 10 رو می‌گیره (عدد 10 برای راحت‌ترین تعمیره):

نکته مثبت: ترک‌پد بدون نیاز به درآوردن باتری، به راحتی جدا می‌شه.

نکته منفی: پیچ‌های اختصاصی پنج‌سو (Pentalobe) همچنان باز کردن دستگاه رو بدون ابزار خاص غیرممکن کردن.

نکته منفی: باتری کاملا با چسب‌های به شدت قوی به شاسی چسبیده و تعویضش یه کابوس به تمام معناست.

نکته منفی: پردازنده، حافظه رم و حتی حافظه ذخیره‌سازی (SSD) همگی روی مادربرد لحیم شدن و هیچ راهی برای ارتقا وجود نداره.

نکته منفی: نوار تاچ‌بار عملا یه صفحه‌نمایش دوم و به شدت شکننده‌ست که درآوردنش خیلی سخته و احتمال خرابی بالایی داره.

نکته منفی: سنسور Touch ID با دکمه پاور ادغام شده و با چیپ امنیتی روی مادربرد جفت شده. اگه این دکمه خراب بشه، احتمالا مجبور می‌شی کل مادربرد رو عوض کنی.

این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسی‌مدار بازنویسی و بهینه‌سازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.

کالبدشکافی‌های مشابه

گفتگو‌های کاربران

هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!