کالبدشکافی Huawei P20 Pro: راز معماری دوربین‌های سه‌گانه لایکا

بیا قبل از اینکه دست به آچار بشیم، یه نگاه سریع به مشخصات هیجان‌انگیز این گوشی بندازیم تا ببینیم با چه سخت‌افزاری طرفیم:

← صفحه‌نمایش 6.1 اینچی OLED با رزولوشن 2240 در 1080 و نسبت تصویر 18.7:9

← پردازنده هشت هسته‌ای Kirin 970 همراه با پردازنده گرافیکی Mali-G72 MP12 و واحد پردازش عصبی (NPU) اختصاصی

← دوربین سه‌گانه با سنسورهای 40، 8 و 20 مگاپیکسلی، با لنزهای اصلی ƒ/1.6 و ƒ/2.4 که هنر دست لایکا هستن

← دوربین سلفی 24 مگاپیکسلی با دیافراگم ƒ/2.0 (نه، اشتباه تایپی نیست، واقعا 24 مگاپیکسله!)

128 گیگابایت حافظه داخلی در کنار 6 گیگابایت رم

برخلاف نسل‌های قبلی، هواوی تصمیم گرفته از طراحی ناچ (بریدگی بالای نمایشگر) برای جا دادن دوربین سلفی و اسپیکر مکالمه استفاده کنه.

البته هواوی تو بخش نرم‌افزار این حق انتخاب رو بهت داده که اگه از ناچ خوشت نمیاد، با سیاه کردن اطرافش اون رو کاملا مخفی کنی.

ناچ تنها چیزی نیست که هواوی از اپل الهام گرفته؛ ماژول دوربین‌های پشتی هم یه برآمدگی شبیه به آیفون X داره که دو تا از دوربین‌ها رو تو خودش جا داده و سنسور مونوکروم هم یه کم پایین‌تر به صورت جداگانه قرار گرفته.

اگه این گوشی رو کنار P10 بذاریم، متوجه می‌شیم که هواوی حسابی ابعاد رو بزرگتر کرده. این پرچمدار حالا 155 در 73.9 در 7.8 میلی‌متر ابعاد داره و وزنش هم 180 گرمه. وقتی گوشی رو برمی‌گردونیم، جادوی اصلی خودنمایی می‌کنه. دو تا دوربین خوبه، اما سه تا دوربین محشره!

سنسورهای 40 و 8 مگاپیکسلی با هم کار می‌کنن تا زوم اپتیکال 3 برابری بهت بدن. اون دوربین 20 مگاپیکسلی مونوکروم (سیاه و سفید) هم وظیفه‌اش اینه که جزئیات رو بیشتر کنه و عکس‌ها رو شارپ‌تر تحویل بده.

از اونجایی که دوربین‌های اضافه روی قاب پشتی هستن و خبری هم از سخت‌افزارهای پیچیده تشخیص چهره سه‌بعدی نیست، ناچ این گوشی خیلی جمع‌وجورتر از آیفون X طراحی شده.

جدای از بحث ابعاد، طراحی فیزیکی این بریدگی هم نکته‌های مهندسی جالبی داره که روی چیدمان قطعات داخلی حسابی تأثیر گذاشته.

خب، صحبت در مورد ظاهر گوشی دیگه کافیه. تو دنیای کالبدشکافی، چیزی که داخل دستگاه می‌گذره برامون مهمه. بریم سراغ باز کردنش.

خوشبختانه خبری از پیچ‌های پنج‌سو (Pentalobe) در لبه پایینی نیست. در واقع اصلا هیچ پیچی بیرون دستگاه نمی‌بینیم! پس وقتشه ابزار گرمایی مثل آی‌اوپنر رو برداریم و شانسمون رو روی چسب‌ها امتحان کنیم.

با کمی گرما و استفاده از پیک‌های بازکننده، قاب پشتی P20 Pro خیلی راحت‌تر از چیزی که انتظار داشتیم از بدنه جدا می‌شه. چسب‌ها مقاومت معقولی دارن و کار رو زیاد سخت نمی‌کنن.

هرچقدر جلوتر می‌ریم، طراحی داخلی این گوشی بیشتر شگفت‌زده‌مون می‌کنه. قطعات با یک نظم خاصی کنار هم چیده شدن که تو قدم‌های بعدی کامل بررسیشون می‌کنیم.

قاب پشتی رو با احتیاط بلند می‌کنیم. با اینکه حسگر اثر انگشت اینجا نیست، اما هنوز هم یه فلت حساس وجود داره که اگه موقع باز کردن قاب عجله کنی، ممکنه پاره بشه. پس حواست رو حسابی جمع کن!

جالبه بدونی هواوی سنسور فوکوس خودکار لیزری رو مستقیم روی قاب پشتی نصب کرده تا دقیقا روی ماژول دوربین‌ها قرار بگیره.

حالا که به قطعات داخلی رسیدیم، اول از همه پیچ‌های روی آنتن NFC و شیلد محافظ برد اصلی رو باز می‌کنیم تا دستمون برای ادامه کار باز بشه.

نکته مهم اینه که این فقط یه آنتن NFC هست و خبری از کویل شارژ بی‌سیم نیست! پس قاب شیشه‌ای پشتی بیشتر جنبه زیبایی و آنتن‌دهی داره و البته... مستعد شکستنه.

بالاخره رسیدیم به مغز متفکر این دستگاه، یعنی مادربرد. کانکتورهای مختلف رو با یه اسپاجر پلاستیکی قطع می‌کنیم تا برد اصلی کاملا آزاد بشه.

هواوی باز هم به همون سبک طراحی همیشگی خودش وفادار مونده؛ یعنی استفاده از یه باتری پهن‌تر و یه مادربرد کوچیک‌تر نسبت به بقیه گوشی‌های اندرویدی بازار. وقتی مادربرد رو درمیاریم، ماژول دوربین سه‌گانه و فلش دوربین هم که محکم به برد متصل شدن، همراهش بیرون میان.

الان انقدر قطعه جذاب جلومون هست که نمی‌دونیم اول کدوم رو بررسی کنیم! تصمیم می‌گیریم اول بریم سراغ چشم‌های تیزبین این گوشی و دوربین سلفی رو هم همراهشون جدا می‌کنیم.

این دوربین‌های سه‌گانه پشتی فقط از طریق دو تا کانکتور به مادربرد وصل می‌شن. دوربین اصلی و دوربین مونوکروم از یه پورت مشترک استفاده می‌کنن، اما دوربین تله‌فوتو پورت اختصاصی خودش رو داره. وقتی از بغل به این ماژول نگاه می‌کنیم، تفاوت ارتفاع لنزها کاملا مشخصه و نشون می‌ده هر کدوم چه ساختار اپتیکالی دارن.

از چپ به راست: سنسور 20 مگاپیکسلی مونوکروم، وسطی سنسور غول‌پیکر 40 مگاپیکسلی اصلی و سمت راست هم دوربین 8 مگاپیکسلی تله‌فوتو.

در نهایت، هر چهار تا دوربین رو کنار هم می‌چینیم. دوربین سلفی P20 Pro با اون سنسور 24 مگاپیکسلیش هم حسابی خودنمایی می‌کنه.

رقابت تو بخش دوربین گوشی‌ها همیشه داغه و این ترکیب سه‌گانه، یه قدم بزرگ برای هواوی بود تا بتونه تو لیست بهترین دوربین‌های موبایل اون زمان، حتی سامسونگ رو هم به چالش بکشه.

شاید P20 Pro لنز مکانیکی متحرک نداشته باشه، اما تو زمینه فوکوس یه هیولاست. این گوشی از فوکوس لیزری، فوکوس تشخیص فاز، فوکوس عمیق و کنتراست استفاده می‌کنه تا تو کسری از ثانیه روی سوژه قفل کنه.

هواوی رسما اعلام کرده بود که فقط دوربین 8 مگاپیکسلی تله‌فوتو لرزشگیر اپتیکال (OIS) سخت‌افزاری داره و بقیه دوربین‌ها به هوش مصنوعی پردازنده Kirin برای کارهایی مثل فوکوس پیش‌بینی‌کننده و افکت بوکه تکیه می‌کنن.

اما وقتی دقیق‌تر به قطعات نگاه می‌کنیم، ساختار سخت‌افزاری OIS رو تو هر سه تا لنز می‌بینیم! به نظر میاد هواوی یه رازهایی رو ازمون پنهون کرده بوده.

دوربین اصلی از یه سنسور بزرگ 1/1.7 اینچی استفاده می‌کنه که نسبت به رقبای هم‌نسلش (مثل آیفون X یا S9 Plus) خیلی بزرگتره. با حداکثر ISO برابر با 102,400، این دوربین برای عکاسی تو تاریکی شب کاملا آماده است.

ما هم مثل تو کنجکاویم ببینیم داخل این ماژول‌های لایکا چه خبره! پس دل به دریا می‌زنیم و این دوربین‌های سه‌گانه رو کاملا کالبدشکافی می‌کنیم تا ساختار لنزها و سنسورها رو از نزدیک ببینیم. حالا که شیلدها و لنزها رو برداشتیم، می‌تونیم یه نگاه خیلی دقیق به خود سنسورهای تصویر بندازیم.

تو مرکز، سنسور اصلی 1/1.7 اینچی قرار داره. سمت چپش سنسور مونوکروم 1/2.7 اینچی جا خوش کرده و سمت راست هم سنسور 1/4 اینچی دوربین تله‌فوتو دیده می‌شه.

احتمالا اون قطعات کوچیکی که نزدیک سنسورهای اصلی و مونوکروم هستن، یه نوع حافظه اختصاصی برای پردازش سریع‌تر تصویر باشن.

حالا بریم سراغ مادربرد و ببینیم هواوی چه تراشه‌هایی رو روی این برد سوار کرده:

← حافظه رم 6 گیگابایتی Micron مدل MT53D768M64D8WF-053 نوع LPDDR4 که پردازنده Kirin 970 دقیقا زیرش (به روش PoP) قرار گرفته

← حافظه داخلی 128 گیگابایتی سامسونگ مدل KLUDG4U1EA-B0C1 از نوع V-NAND

← آیسی کنترلر صوتی ساخت HiSilicon

← کنترلر شارژ باتری Texas Instruments با رابط I2C

تراشه کنترلر NFC ساخت NXP

سوئیچ آنالوگ دوگانه ON Semiconductor مدل NLAS2750

← سوئیچ دیتای پرسرعت 1.5 گیگابیتی ON Semiconductor مدل FSA644UCX

مادربرد رو برمی‌گردونیم تا تراشه‌های پشتش رو هم بررسی کنیم:

← فرستنده و گیرنده فرکانس رادیویی (RF) ساخت HiSilicon

← ماژول‌های Front End شبکه LTE از خانواده Skyworks و Skyone

← آیسی مدیریت تغذیه (PMIC) ساخت HiSilicon

← ماژول ترکیبی وای‌فای و بلوتوث از شرکت Cypress

یک آیسی مدیریت تغذیه دیگه از HiSilicon

گیرنده سیستم موقعیت‌یاب جهانی (GNSS) همراه با هاب سنسور ساخت Broadcom مدل BCM4774

← سوئیچ‌های RF و تقویت‌کننده نویز پایین ساخت HiSilicon مدل‌های Hi6H01S و Hi6H02S

ادامه بررسی قطعات روی برد:

← درایور موتور ویبره هپتیک Texas Instruments مدل DRV2605

← درایور فلش ال‌ای‌دی ساخت Texas Instruments مدل LM3642

← سوئیچ فرکانس رادیویی Skyworks مدل SKY13351-378LF

← شتاب‌سنج و ژیروسکوپ 3 محوره STMicroelectronics مدل LSM6DSM

قطب‌نمای الکترونیکی 3 محوره AKM Semiconductor مدل AK09918C

مبدل کاهنده ولتاژ Richtek مدل RT8095GQW

← احتمالا گروهی از سوئیچ‌های RF برای مدیریت سیگنال‌ها

ما معمولا از اینکه قطعات مانع تعویض باتری بشن خوشمون نمیاد، اما برای این پورت شارژ ماژولار استثنا قائل می‌شیم! چون روی یه برد مجزا قرار گرفته، تعویضش خیلی راحت و بدون دردسره.

برای درآوردن باتری، از حلال چسب استفاده می‌کنیم تا چسب‌های زیرش رو نرم کنیم. یه کم صبر می‌کنیم و بعد با استفاده از پیک، باتری رو به آرومی از جاش بلند می‌کنیم. این باتری واقعا یه غول انرژی به حساب میاد؛ ظرفیتش 4000 میلی‌آمپر ساعت با ولتاژ 3.82 ولته که می‌شه حدود 15.28 وات‌ساعت.

این ظرفیت به راحتی رقبایی مثل Galaxy S9+ و iPhone X رو پشت سر می‌ذاره و دقیقا هم‌رده برادر خودش یعنی Mate 10 Pro هست. البته بخش زیادی از مصرف بهینه انرژی، به نرم‌افزار گوشی هم بستگی داره.

حالا تمرکزمون رو می‌ذاریم روی قسمت پایینی فریم گوشی. اینجا یه برد ثانویه (Daughterboard) کوچیک پیدا می‌کنیم که بین اسپیکر اصلی و موتور ویبره مخفی شده. در مقایسه با چسب‌های سفت و سخت باتری، جدا کردن قطعات این بخش خیلی راحت‌تره؛ هرچند هنوز هم یه مقدار چسبناک هستن. اما یه سوال مهم... پس جک هدفون کجاست؟!

ظاهرا فقط نسخه P20 Lite جک هدفون داره و مدل‌های معمولی و پرو تصمیم گرفتن طراحی یکپارچه‌تری داشته باشن و این پورت محبوب رو حذف کنن.

خوبه که پورت شارژ از نوع ماژولاره، چون حالا باید هم وظیفه شارژ کردن رو به دوش بکشه و هم صدا رو برای هدفون‌های تایپ‌سی منتقل کنه. این یعنی استهلاک بیشتر برای این قطعه.

وقتشه برای آخرین بار از آی‌اوپنر و پیک بازکننده استفاده کنیم تا بریم سراغ جداسازی صفحه‌نمایش! با احتیاط چسب‌های دور تا دور نمایشگر رو گرم می‌کنیم و اون رو از فریم اصلی جدا می‌کنیم.

صفحه‌نمایش از بدنه جدا می‌شه، اما تازه بعد از اینکه فلت بلند اون، از یه سوراخ کوچیک روی شاسی فلزی میانی با موفقیت رد بشه.

خوشبختانه این کار معمولا فقط زمانی انجام می‌شه که نمایشگر شکسته باشه. اما نکته بدش اینه که برای رسیدن به فلت تصویر، مجبوری هم قاب پشتی شیشه‌ای رو باز کنی و هم باتری رو دربیاری که پروسه تعمیر رو طولانی می‌کنه.

با برداشتن نمایشگر، قطعه خاصی زیرش نمی‌بینیم، اما یه چیز کوچیک هنوز باقی مونده. با یه کم اهرم کردن ملایم، دکمه هوم (که سنسور اثر انگشت هم هست) آزاد می‌شه! چون این گوشی سیستم تشخیص چهره سه‌بعدی یا اسکنر عنبیه نداره، هواوی همچنان به این دکمه فیزیکی و قابل اعتماد پایبند مونده.

یه نکته عجیب تو طراحی اینه که سنسور مجاورت و تشخیص نور محیط، دقیقا زیر نمایشگر و داخل شاسی میانی دفن شده. اینم از آخرین قطعه‌ای که تو این کالبدشکافی بررسیش کردیم.

خب، اینم از داستان داخل پرچمدار جذاب هواوی! دیدیم که P20 Pro از نظر معماری داخلی واقعا خوش‌ساخته و استفاده از قطعات ماژولار مثل پورت شارژ، نکته مثبت بزرگی براش محسوب می‌شه. هرچند دسترسی به بعضی قطعات مثل صفحه‌نمایش نیاز به حوصله و دقت بالایی داره تا قطعات دیگه آسیب نبینن.

امیدوارم از این کالبدشکافی تو آیسی‌مدار لذت برده باشی. اگه این مطلب برات جالب بود، حتما لینکشو برای دوستای خوره تکنولوژیت بفرست تا اونا هم از دیدن داخل این گوشی لذت ببرن!

اگر بخوایم یه نگاه کلی به وضعیت تعمیرپذیری Huawei P20 Pro بندازیم، می‌تونیم به این موارد اشاره کنیم:

← خیلی از قطعات مثل پورت شارژ و دوربین‌ها، ماژولار هستن و به راحتی به صورت مستقل تعویض می‌شن.

← تعویض باتری امکان‌پذیره، اما چسب‌های محکم زیر اون باعث می‌شه پروسه‌اش یه کم زمان‌بر و نیازمند دقت باشه.

← استفاده از شیشه در پشت و جلوی دستگاه، ریسک شکستن گوشی موقع افتادن یا حتی موقع تعمیر رو بالا می‌بره.

← برای تعویض صفحه‌نمایش مجبوری تقریبا کل گوشی رو باز کنی و از چند لایه چسب محکم عبور کنی که کار تکنسین رو حسابی سخت می‌کنه.