کالبدشکافی نینتندو 3DS XL نسخه ۲۰۱۵؛ بررسی معماری سه‌بعدی

برای شروع، بهتره یه نگاهی به ویژگی‌ها و پیشرفت‌های این کنسول نسبت به نسخه‌های قبلی بندازیم تا بدونیم دقیقا با چه سخت‌افزاری طرفیم. نینتندو 3DS XL مدل 2015 با این مشخصات فنی هیجان‌انگیز روانه بازار شده:

← سیستم ردیابی چهره برای ایجاد تصویر سه‌بعدی فوق‌العاده پایدار.

← اضافه شدن آنالوگ کوچک C-Stick به همراه دکمه‌های جدید ZL و ZR در پشت دستگاه.

← حسگر داخلی NFC برای اسکن کردن مستقیم فیگورهای بازی.

← ارتقای چشمگیر قدرت پردازنده اصلی (CPU).

دوربین‌های پشتی ارتقایافته و پشتیبانی از کارت حافظه میکرو اس‌دی (microSDHC).

جالبه بدونی نینتندو شارژر رو از جعبه این مدل حذف کرده و باید اون رو جداگانه تهیه کنی!

یکی از جذاب‌ترین تغییرات این نسخه، بازگشت آنالوگ زرد رنگ و نوستالژیک C-Stick هست که آخرین بار تو دوران کنسول گیم‌کیوب دیده بودیمش.

این دکمه کوچیک قرار نیست مثل آنالوگ اصلی حرکت فیزیکی زیادی داشته باشه، بلکه با تشخیص میزان فشار انگشتت کار می‌کنه.

کمی جلوتر تو همین کالبدشکافی، دقیقا بررسی می‌کنیم که این دکمه چطور کار می‌کنه.

وقتشه این نسخه رو با برادر بزرگ‌ترش یعنی 3DS XL اصلی مقایسه کنیم. احتمالا بزرگ‌ترین تغییر ظاهری، انتقال شیار کارتریج بازی به لبه جلویی دستگاهه؛ نینتندو این کار رو کرده تا فضای کافی برای دکمه‌های جدید ZL و ZR در لبه پشتی باز بشه.

به نظر می‌رسه دستگاه جدید یه کم وزن کم کرده! نینتندو موفق شده وزن رو از 336 گرم تو نسخه قدیمی، به 329 گرم تو نسخه 2015 برسونه.

از نظر ابعاد، نسخه جدید کمی عریض‌تر و در عین حال باریک‌تر شده (160 در 93.5 در 21.5 میلی‌متر در برابر 156 در 93 در 22 میلی‌متر نسخه اصلی). در ضمن، قاب بیرونی نسخه جدید حسابی براق و جذابه.

شاید تو عکس خیلی واضح نباشه، اما زیر این قاب براق یه پترن خط‌دار خیلی ظریف و زیبا طراحی شده. تو قسمت پشتی دستگاه هم برچسب مشخصات قرار داره که نشون می‌ده این نسخه جدید و ارتقایافته‌ست.

قبل از اینکه شروع به باز کردن پیچ‌ها کنیم، باید قلم (Stylus) رو از جاش دربیاریم. وقتی قلم رو بیرون کشیدیم، متوجه شدیم با نسل قبلی فرق داره.

وزن قلم دقیقا همون 1.8 گرم نسل قبله، اما از نظر ظاهری کمی کوتاه‌تر و تپل‌تر شده و حس پلاستیکش یکم ارزون‌تر به نظر می‌رسه.

بله، درست می‌بینی! برخلاف نسل قبل که درپوش پلاستیکی داشت، اینجا برای تعویض کارت میکرو اس‌دی حتما به پیچ‌گوشتی نیاز داری.

خوبی ماجرا اینه که پیچ‌های قاب پشتی از نوع اسیر (Captive) هستن؛ یعنی روی قاب می‌مونن و نیازی نیست نگران گم شدنشون باشی.

وقتی قاب پشتی رو باز می‌کنی، کارت حافظه و باتری به راحتی در دسترس قرار می‌گیرن. درآوردن باتری از جاش واقعا راحت و بی‌دردسره.

خارج کردن و نصب مجدد باتری فقط 3 ثانیه زمان می‌بره. این یه طراحی عالی برای تعمیرپذیریه که دسترسی مستقیم به باتری رو برای کاربر فراهم می‌کنه.

فرصت خوبیه تا باتری این مدل رو با نسل قبلی مقایسه کنیم. باتری نسخه جدید (New 3DS XL) تو سمت چپ و باتری نسخه قدیمی تو سمت راست تصویر قرار داره.

ظاهرا نینتندو نیازی به ارتقای ظرفیت ندیده؛ هر دو باتری ولتاژ 3.7 ولت، ظرفیت 1750 میلی‌آمپر ساعت و توان 6.5 وات‌ساعت دارن.

اینجا متوجه شدیم که نسخه جدید اون‌قدرها هم تو همه بخش‌ها جدید نیست! ما تست کردیم و دیدیم که این دو باتری کاملا با هم سازگارن و می‌تونی اون‌ها رو تو هر دو دستگاه جابه‌جا کنی.

کارت میکرو اس‌دی با یه فشار کوچیک با ناخن آزاد می‌شه و به راحتی می‌تونی درش بیاری. اگه قصد داری اطلاعاتت رو از یه 3DS قدیمی به این دستگاه منتقل کنی، پروسه خاص خودش رو داره که نینتندو راهنمای کاملی براش منتشر کرده.

برای باز کردن شاسی، متوجه شدیم نینتندو دو تا پیچ رو زیر پایه‌های لاستیکی مخفی کرده؛ شش تا پیچ دیگه هم که از قبل مشخص بودن. ما فریب این ترفند پیچ‌های مخفی رو نمی‌خوریم! پایه‌های لاستیکی رو با یه پین بیرون کشیدیم، پیچ‌ها رو باز کردیم و بالاخره قاب اصلی از هم جدا شد.

بیا ببینیم چه جادوی جدیدی داخل این کنسول منتظر ماست! دکمه‌های شانه‌ای (L و R) روی قاب پایینی باقی می‌مونن، پس باید با یه اسپاجر و با احتیاط فلت‌هاشون رو از روی مادربرد جدا کنیم تا دو نیمه قاب کاملا از هم فاصله بگیرن.

به نظر می‌رسه نینتندو خیلی به زیبایی بخش‌های داخلی اهمیت نداده، چون لکه‌هایی از رنگ پودری پخته‌نشده روی سطح داخلی قاب دیده می‌شه.

اینجا با یه طراحی عجیب مواجه شدیم. فلت مربوط به آنالوگ دایره‌ای (Circle Pad) به شکل عجیبی روی کانکتور ZIF خودش تا شده و دسترسی به کانکتور رو سخت کرده.

اول می‌خواستیم فلت رو جدا کنیم و بریم سراغ درآوردن مادربرد، اما این فلت و کانکتورش به قدری ظریف و شکننده‌ست که تصمیم گرفتیم اول کل مجموعه آنالوگ رو باز کنیم.

مجموعه آنالوگ رو با احتیاط بیرون میاریم. کمی جلوتر دقیقا بررسی می‌کنیم که چطور کار می‌کنه، اما الان تمرکزمون روی مادربرده.

وقتی خواستیم پیچ‌های مادربرد رو باز کنیم، متوجه شدیم پیچ‌گوشتی چهارسوی معمولی ما خوب درگیر نمی‌شه. دلیلش اینه که این پیچ‌ها استاندارد JIS دارن (استاندارد صنعتی ژاپن). پس سریع سری پیچ‌گوشتی JIS خودمون رو آوردیم. با ابزار درست، پیچ‌ها به راحتی باز شدن و مادربرد آماده خروج شد... اما صبر کن! یک، نه، بلکه دو تا فلت به پشت مادربرد وصل شده که کار رو حسابی حساس می‌کنه.

باز کردن این کانکتورهای ظریف تو فضای تنگ نیاز به دست‌های بدون لرزش داره.

حالا که مادربرد بالاخره آزاد شده، ماژول کارت‌خوان میکرو اس‌دی رو از روش باز می‌کنیم.

این همون قطعه‌ایه که تمام بازی‌های دانلودی و سیوهای مهم تو رو مدیریت می‌کنه.

وقتشه ببینیم روی این مادربرد کوچیک چه تراشه‌هایی سوار شده!

← تراشه سفارشی نینتندو با شماره 1446 17 LGR A (پردازنده اصلی که بر پایه معماری ARM ساخته شده).

← تراشه یکپارچه وای‌فای از شرکت Atheros.

← حافظه فلش 4 گیگابایتی eMMC NAND از برند سامسونگ با شماره KLM4G1YEMD-B031.

← حافظه رم پرسرعت (FCRAM) ساخت فوجیتسو با شماره 82MK9A9A 7LFCRAM.

تراشه تکساس اینسترومنتس با شماره 93045A4 (که احتمالا آیسی مدیریت توان دستگاهه).

تراشه‌ای از Renesas Electronics با مدل UC KTR 442KM13 TK14.

پشت مادربرد هم چند تا آیسی جالب وجود داره که ارزش بررسی دارن.

← تراشه AIC3010D ساخت تکساس اینسترومنتس (احتمالا کدک صوتی دستگاه).

← آیسی کنترلر مادون قرمز NXP با شماره S750 1603 TSD438C.

← و یه تراشه توسعه‌دهنده ورودی/خروجی (I/O Expander) دیگه از تکساس اینسترومنتس.

دیدن این همه قطعه مینیاتوری واقعا آدم رو به فکر می‌بره که مهندسی الکترونیک چقدر پیشرفت کرده.

یاد کنسول‌های دستی قدیمی بخیر که ابعادشون دو برابر این بود و یه دهم این قطعات رو هم نداشتن.

خب، بریم سراغ بقیه قطعات شاسی پایینی.

تا حالا برات سؤال شده بود که این آنالوگ تخت و دایره‌ای چطور حرکت‌های دقیق رو ثبت می‌کنه؟ ما قطعه آنالوگ رو باز کردیم تا مکانیزم داخلیش رو بهت نشون بدیم. بیا دقیق‌تر به قطعاتش نگاه کنیم.

این مجموعه از یه برد (PCB) کوچیک شبیه دونات، یه صفحه پشتی، لغزنده‌های محور X و Y و یه فنر تشکیل شده. هر کدوم از لغزنده‌های X و Y دو تا کنتاکت فلزی دارن که همیشه با سطح برد در تماسن. وقتی آنالوگ رو به جهت‌های مختلف حرکت می‌دی، این کنتاکت‌های فلزی جابه‌جا می‌شن و مقاومت مدار روی برد رو تغییر می‌دن. این تغییر مقاومت، به عنوان سیگنال حرکت به پردازنده فرستاده می‌شه و کاراکترت تو بازی حرکت می‌کنه.

فنر داخلی هم وظیفه‌اش اینه که همیشه آنالوگ رو به نقطه صفر و مرکز برگردونه. اگه کسی بخواد این آنالوگ رو شبیه اهرم گاز هواپیما کنه (که خودش به مرکز برنگرده)، فقط کافیه این فنر رو دربیاره!

البته این کار رو بهت پیشنهاد نمی‌کنیم، مگه اینکه واقعا بدونی داری چیکار می‌کنی.

رسیدیم به شیار کارتریج بازی. دیدنش آدم رو یاد اون دوران میندازه که برای کار کردن بازی‌ها تو کارتریج فوت می‌کردیم!

با توجه به اینکه این قطعه فضای نسبتا زیادی از برد رو اشغال کرده و الان اکثر بازی‌ها دانلود می‌شن، مشخص نیست نینتندو تا چند نسل دیگه از رسانه فیزیکی پشتیبانی کنه.

برد مربوط به دکمه‌ها رو هم از روی شاسی جدا می‌کنیم. دکمه‌های کلاسیک ABXY مستقیما روی همین برد قرار دارن، اما C-Stick یه قطعه کاملا مستقله. جالبه بدونی این C-Stick در واقع هیچ حرکت فیزیکی یا فشار مکانیکی نداره.

وقتی انگشتت رو روش می‌کشی، دستگاه خودش جهت رو تشخیص می‌ده. این سنسور احتمالا با استفاده از استرین‌گیج (Strain Gauge) کار می‌کنه و میزان فشار و جهت نیروی انگشتت رو اندازه‌گیری می‌کنه.

حالا که کارت‌خوان باز شده، می‌تونیم دکمه‌های جهت‌نما (D-pad) رو هم به راحتی بیرون بیاریم.

سریع‌ترین راه برای درآوردن این همه پلاستیک کوچیک از روی شاسی چیه؟

کافیه قاب رو برگردونی و یه تکون حسابی بهش بدی تا همه‌شون بریزن بیرون!

صفحه‌نمایش پایینی یه فریم مشکی بزرگ داره که احتمالا برای محافظت از لبه‌های پنل در برابر ضربه‌های قلم طراحی شده. پشت همین فریم، آنتن NFC دستگاه تعبیه شده که برای شناسایی فیگورهای مخصوص نینتندو استفاده می‌شه.

نینتندو با قرار دادن این آنتن دقیقا زیر نمایشگر پایین، به کاربر اجازه می‌ده فیگورها رو مستقیم روی صفحه قرار بده و وارد بازی کنه.

جدا کردن LCD پایینی از روی چسب‌های قاب شاید اولش ترسناک به نظر برسه، اما خیلی راحت جدا می‌شه و نیازی به حرارت دادن نداره.

یه لایه پلاستیکی ضخیم روی LCD کشیده شده که هم ازش محافظت می‌کنه و هم پنل لمسی رو تشکیل می‌ده؛ پس با خیال راحت می‌تونی از پشت بهش فشار بیاری تا دربیاد.

اگه خیلی با دقت به این طلق پلاستیکی نگاه کنی، یه شبکه نقطه‌ای خیلی محو روش می‌بینی. عکس گرفتن ازش تقریبا غیرممکنه، اما واقعا اونجاست!

این پنل لمسی از نوع مقاومتی (Resistive) هست. یعنی وقتی با قلم بهش فشار میاری، دو لایه داخلی به هم می‌چسبن و نقطه تماس رو مشخص می‌کنن. به همین دلیله که می‌تونی با هر قلم پلاستیکی‌ای باهاش کار کنی.

کارمون با نیمه پایینی تموم شد. حالا بریم سراغ جذاب‌ترین بخش این کنسول، یعنی صفحه‌نمایش سه‌بعدی که تو نیمه بالایی قرار داره.

برای باز کردن قاب بالایی، باید چهار تا پیچ که زیر درپوش‌های لاستیکی مخفی شدن رو باز کنیم. با استفاده از پیک پلاستیکی، گیره‌های لبه قاب رو آزاد می‌کنیم تا دو نیمه قاب از هم جدا بشن. پشت قاب که باز می‌شه، پشت فلزی صفحه‌نمایش بزرگ LCD خودنمایی می‌کنه.

اینجا متوجه می‌شیم که ساختار 3DS XL دقیقا مثل گوشی‌های تاشوی قدیمیه. یه سمت لولا با یه پین فلزی محکم شده، و سمت دیگه کاملا توخالیه تا فلت‌های تصویر، صدا، دوربین و آنتن بتونن ازش رد بشن و به مادربرد برسن. وقتی پین لولا رو درمیاریم، دو نیمه کنسول از هم جدا می‌شن و حالا باید فلت‌ها رو با دقت از داخل لولای توخالی رد کنیم.

خواستیم ماژول دوربین رو جدا کنیم، اما متوجه شدیم چند تا فلت مختلف به صفحه‌نمایش بالایی وصله. این فلت‌های اضافه احتمالا مربوط به لایه "سد اختلاف منظر" (Parallax Barrier) هستن که همون جادوی تصویر سه‌بعدی بدون نیاز به عینک رو می‌سازه.

سد اختلاف منظر چطور کار می‌کنه؟ فرض کن یه حصار نرده‌ای خیلی ظریف جلوی تصویر قرار گرفته؛ طوری که چشم چپ و چشم راستت از لای این نرده‌ها پیکسل‌های متفاوتی رو می‌بینن.

با ترکیب این سیستم و قابلیت جدید "ردیابی چهره"، دستگاه دقیقا می‌فهمه چشم‌های تو کجان و دو تا تصویر متفاوت برای هر چشم رندر می‌کنه. وقتی این دو تصویر تو مغزت ترکیب می‌شن، یه تصویر سه‌بعدی فوق‌العاده پایدار و عمق‌دار می‌بینی.

خبر خوب: صفحه‌نمایش بالایی چسب خیلی محکمی نداره و با کمی فشار از قابش جدا می‌شه. خبر بد: فلت تصویر و دو تا فلت دیگه باید لول بشن و از سوراخ تنگ لولا رد بشن؛ این کار یکی از پراسترس‌ترین و خطرناک‌ترین بخش‌های باز کردن این دستگاهه که ممکنه باعث پارگی فلت‌ها بشه. با کلی احتیاط فلت‌ها رو رد کردیم و صفحه‌نمایش بالا هم کاملا آزاد شد!

نینتندو تمام دوربین‌های جلو و عقب رو روی یه فلت مشترک و یه‌پارچه طراحی کرده. دوربین سلفی وظیفه داره همیشه چهره‌ات رو ردیابی کنه تا زاویه تصویر سه‌بعدی رو بر اساس موقعیت سرت تنظیم کنه و نذاره تصویر تار بشه.

دو تا دوربین پشتی هم برای پردازش واقعیت افزوده (AR) و گرفتن عکس‌های سه‌بعدی استفاده می‌شن که تو این نسل عملکردشون تو نور کم بهتر شده.

متأسفانه هیچ اطلاعات دقیقی روی آیسی این دوربین‌ها نوشته نشده و فقط یه کد QR به همراه عبارت "3600 4C11 03YG" روی فلت دیده می‌شه.

امتیاز تعمیرپذیری نینتندو 3DS XL نسخه 2015: 5 از 10 (عدد 10 یعنی راحت‌ترین حالت برای تعمیر):

← باتری دستگاه خیلی راحت با باز کردن دو تا پیچ قاب پشتی قابل تعویضه.

← برای اتصال قاب‌ها به جای چسب از پیچ و گیره استفاده شده و هیچ پیچ عجیبی تو دستگاه نیست (فقط چهارسو و JIS).

← رد کردن فلت‌های صفحه‌نمایش بالایی از داخل لولا به‌شدت سخت و استرس‌زاست و موقع بستن دستگاه هم دردسر بزرگی محسوب می‌شه.

← قطعات ریز و مینیاتوری خیلی زیادی تو این کنسول هست که اگه موقع باز کردن حواست نباشه، به راحتی گم می‌شن.

← بیشتر فلت‌ها با کانکتورهای ظریف ZIF وصل می‌شن و تا دستگاه رو کامل جمع نکنی و روشنش نکنی، نمی‌فهمی همه‌چیز درست وصل شده یا نه.

← جک هدفون و سوکت شارژ مستقیما روی مادربرد لحیم شدن؛ یعنی اگه خراب بشن برای تعویضشون حتما به هویه و مهارت لحیم‌کاری نیاز داری. تیم آیسی‌مدار از بررسی معماری فشرده و جذاب این کنسول دستی حسابی لذت برد. اگه تو هم از دیدن پیچیدگی‌های الکترونیک و مکانیک این دستگاه شگفت‌زده شدی، لینک این مقاله رو برای دوستات بفرست!