کالبدشکافی آیفون 6s: رازهای موتور تپتیک و نمایشگر 3D Touch

شاید آیفون 6s در نگاه اول دقیقا شبیه به مدل سال گذشته به نظر برسه، اما وقتی به لیست مشخصاتش نگاه می‌کنی، می‌بینی که اپل کلی ویژگی جدید و هیجان‌انگیز رو تو این بدنه جا داده:

← پردازنده قدرتمند Apple A9 که حالا پردازنده کمکی حرکت M9 رو هم داخل خودش جا داده.

← گزینه‌های حافظه داخلی شامل 16، 64 و 128 گیگابایت.

← نمایشگر 4.7 اینچی Retina HD با رزولوشن 1334 در 750 پیکسل (تراکم 326 پیکسل در اینچ) که به فناوری انقلابی 3D Touch مجهز شده.

← دوربین اصلی 12 مگاپیکسلی iSight با قابلیت ضبط ویدئوی 4 کیلواهم (پیکسل‌های 1.22 میکرومتری) در کنار دوربین سلفی 5 مگاپیکسلی FaceTime HD.

بدنه مقاوم‌تر از جنس آلومینیوم سری 7000 و شیشه محافظ Ion-X Glass.

پشتیبانی از شبکه‌های ارتباطی سریع‌تر مثل وای‌فای 802.11a/b/g/n/ac با تکنولوژی MIMO، بلوتوث نسخه 4.2، NFC و LTE با پشتیبانی از 23 باند.

← و البته موتور لرزشی جدید و جذاب Taptic Engine.

بالاخره وقتشه ببینیم این آیفون جدید چه سورپرایزهایی برامون داره. با یه نگاه گذرا، 6s دقیقا کپی برادر بزرگ‌ترشه، اما چیزهای خیلی بیشتری زیر این ظاهر آشنا پنهان شده. بیاید ببینیم چه تغییراتی اعمال شده: دکمه هوم با سنسور Touch ID بهبودیافته و سریع‌تر. دوربین سلفی ارتقایافته‌ی 5 مگاپیکسلی. و ستاره‌ی ماجرا، نمایشگر Retina HD مجهز به 3D Touch.

وقتی این گوشی رو کنار نسل قبلیش می‌ذاریم، تفاوت ظاهری خاصی به چشم نمیاد؛ البته به جز رنگ جدید و چشم‌نواز رزگلد (Rose Gold) که تازه به خانواده آیفون اضافه شده.

اما اگه با دقت بیشتری بررسی کنیم، متوجه می‌شیم که 6s یه مو کوچیک‌تر و البته ضخیم‌تر از آیفون 6 شده (ابعاد 138.3 در 67.1 در 7.1 میلی‌متر در مقابل 138.1 در 67.0 در 6.9 میلی‌متر) و شماره مدل جدید A1688 پشتش حک شده.

علاوه بر این، 6s کمی هم وزن اضافه کرده! این گوشی با 143 گرم وزن، نسبت به آیفون 6 با وزن 129 گرم، تو دست کمی سنگین‌تر و توپرتر حس می‌شه.

قبل از اینکه دست به آچار بشیم، با استفاده از دستگاه اشعه ایکس یه نگاه مینیمال و جذاب به داخل گوشی می‌ندازیم تا ببینیم ساختار کلی قطعات چطور چیده شده. تصاویر اشعه ایکس همیشه یه دید عالی از تراکم قطعات و مهندسی دقیق اپل بهمون می‌دن. دیدن این حجم از تکنولوژی که با این ظرافت کنار هم چیده شدن، آدم رو برای باز کردن گوشی هیجان‌زده‌تر می‌کنه.

خب، دیگه وقتشه! ابزارها رو آماده کن تا کالبدشکافی رو رسما شروع کنیم.

همیشه گفتیم و بازم می‌گیم: اپل عاشق دقت به جزئیات ریزه. رنگ پیچ‌های پنتالوب در پایین گوشی دقیقا با رنگ بدنه هماهنگه. واقعا از اپل جز این هم انتظار نمی‌رفت!

به نظر می‌رسه باز کردن مجموعه نمایشگر این بار کمی سخت‌تر از قبل شده. اپل حالا از نوارهای چسبی دور تا دور لبه‌های داخلی گوشی استفاده کرده تا پنل رو محکم سر جاش نگه داره. با این حال، این چسب‌های قوی هم نمی‌تونن جلوی ابزار مکنده و اسپاجر ما مقاومت کنن.

باز هم یه نکته جالب از وسواس اپل: رنگ این نوارهای چسبی با رنگ حاشیه نمایشگر ست شده! یعنی برای آیفون‌های سفید از چسب سفید و برای آیفون‌های مشکی از چسب مشکی استفاده کردن.

نمایشگر آیفون‌های قبلی مشکل خاصی تو شل شدن یا افتادن نداشتن، پس چرا اپل این چسب‌ها رو اضافه کرده؟ شاید این یه قدم اولیه برای ضدآب کردن گوشی باشه؟ جلوتر متوجه می‌شیم.

با بالا اومدن نمایشگر، همون نگاه اول کافیه تا متوجه یه سری تفاوت‌های اساسی تو چیدمان داخلی 6s نسبت به نسل قبل بشیم. موتور لرزشی جدید یا همون Taptic Engine یه بخش بزرگی از فضای زیر باتری رو اشغال کرده. احتمالا همین قطعه دلیل اصلی کاهش ظرفیت باتری تو این مدل باشه.

همچنین می‌بینیم که اپل کابل‌های اتصال نمایشگر به برد رو بهینه‌تر کرده؛ حالا به جای چهارتا کابلی که تو آیفون 6 می‌دیدیم، فقط با سه تا کابل طرفیم.

اولین و مهم‌ترین قانون تو هر کالبدشکافی: قطع کردن برق! با یه حرکت نرم، کانکتور باتری رو جدا می‌کنیم. برای باز کردن شیلد محافظ باتری، باید پیچ‌ها رو باز کنیم. خوشبختانه جهت باز و بسته شدن پیچ‌ها استاندارده و پیچیدگی خاصی نداره.

خبر خوب اینه که داخل گوشی همچنان از پیچ‌های چهارسو (Phillips) استفاده شده. واقعا جای شکرش باقیه که اپل پیچ‌های پنتالوب رو فقط به بیرون قاب محدود کرده و داخل گوشی کار ما رو سخت‌تر نکرده.

بعد از جدا کردن فلت‌ها با کمک اسپاجر، مجموعه نمایشگر بدون دردسر خاصی از بدنه جدا می‌شه. نکته حیرت‌انگیز اینجاست که پنل نمایشگر 6s حدود 60 گرم وزن داره! این یعنی 15 گرم سنگین‌تر از نمایشگر آیفون 6 و دقیقا هم‌وزن نمایشگر بزرگ‌تر آیفون 6 Plus. دلیل این اضافه‌وزن کاملا مشخصه: سنسورهای خازنی جدیدی که اپل برای تکنولوژی 3D Touch پشت بک‌لایت نمایشگر جاسازی کرده.

اگه از کاهش تعداد کابل‌ها و تغییر جزئی تو طراحی شیلد فلزی پشت LCD چشم‌پوشی کنیم، پنل جدید و قدیم از نظر ظاهری شباهت خیلی زیادی به هم دارن.

برای اینکه شیلد محافظ فلزی پشت نمایشگر رو دربیاریم، اول باید یه براکت، اسپیکر مکالمه و دوربین سلفی (FaceTime) رو باز کنیم.

با اینکه رزولوشن دوربین سلفی از 1.2 مگاپیکسل به 5 مگاپیکسل جهش داشته، اما ابعاد و شکل ظاهریش تغییر چندانی نکرده و حسابی فشرده طراحی شده. هر چی بیشتر پیش می‌ریم، به کشف رازهای پنل 3D Touch نزدیک‌تر می‌شیم و مهندسی این بخش واقعا تحسین‌برانگیزه.

با برداشتن شیلد فلزی LCD، بالاخره چشممون به آیسی اختصاصی که وظیفه مدیریت 3D Touch رو بر عهده داره می‌افته:

← آیسی 343S00014 (الگوی نام‌گذاری این تراشه خیلی شبیه بقیه تراشه‌های سفارشی اپله، اما هنوز دقیقا مشخص نیست سازنده اصلیش کدوم شرکته).

این تراشه کوچیک وظیفه داره میزان فشار انگشت تو روی صفحه رو با دقت بسیار بالا تحلیل کنه و به سیستم‌عامل دستورات متفاوتی رو بفرسته. واقعا مهندسی پشت این قطعه ظریف شگفت‌انگیزه.

برداشتن شیلد فلزی باعث می‌شه به دکمه هوم دسترسی پیدا کنیم. بیرون آوردن دکمه هوم از جایگاهش کار سختی نیست. چون اینجا خبری از لحیم‌کاری یا چسب‌های دردسرساز نیست، در صورت خرابی، تعویض فیزیکی این قطعه خیلی راحت انجام می‌شه (البته بحث جفت شدن نرم‌افزاریش با برد یه داستان دیگه‌ست!).

تا اینجای کار، هیچ تراشه جدید و واضحی که نشون بده چرا Touch ID تو این مدل "سریع‌تر و بهتر از همیشه" شده پیدا نکردیم. اما خب، وقتی اپل ادعا می‌کنه سرعتش دو برابر شده، حتما تو معماری داخلی سنسور تغییراتی دادن که به این راحتی با چشم دیده نمی‌شه.

برگردیم به سراغ شاسی اصلی... وقتشه که قطعه هیجان‌انگیز این گوشی یعنی Taptic Engine رو دربیاریم. یه نگاه با اشعه ایکس به این قطعه، مکانیسم نوسان‌گر خطی این شاهکار مکانیکی اپل رو نشون می‌ده. گفته می‌شه این موتور می‌تونه فقط با یک نوسان به حداکثر قدرت بازخوردش برسه که برای شبیه‌سازی حس کلیک فیزیکی بی‌نظیره.

این عکس اشعه ایکس فتوشاپ نشده! مواد متراکم مثل آهنرباها اشعه ایکس رو بیشتر جذب می‌کنن، به همین دلیل مکانیسم لرزشی داخل قطعه در مقایسه با فریم آلومینیومی، خیلی تیره‌تر و واضح‌تر دیده می‌شه.

وقتی این موتور رو بیرون میاریم، از بیرون چیز خاصی معلوم نیست؛ فقط چند تا پین فنری اتصال، یه سری علائم رمزآلود و یه برچسب بزرگ با لوگوی اپل روش دیده می‌شه.

اگه می‌تونستی موقع استفاده از 3D Touch با عینک اشعه ایکس به گوشیت نگاه کنی، می‌دیدی که موتور Taptic Engine چطور با سرعت و دقت بالا تکون می‌خوره تا اون حس ویبره عمیق رو به انگشتت منتقل کنه.

هر بار که این زبانه‌های چسب باتری رو می‌بینیم، یه نفس راحت می‌کشیم. این زبانه‌ها کار درآوردن باتری رو خیلی آسون می‌کنن و امیدواریم اپل هیچ‌وقت این طراحی رو کنار نذاره.

با یه کشش یکنواخت و ملایم، چسب‌ها کش میان و باتری بدون نیاز به هیچ ابزار تیز یا حرارت دادن، به راحتی بیرون میاد تا بتونیم مشخصاتش رو بررسی کنیم.

خب، شایعات درست بودن! ظرفیت باتری نسبت به نسل قبل کمی کاهش پیدا کرده. دلیلش هم کاملا منطقیه: اپل باید برای موتور بزرگ Taptic Engine و نمایشگر ضخیم‌تر 3D Touch فضا باز می‌کرد.

این پک لیتیوم-یونی ولتاژ 3.8 ولت، انرژی 6.55 وات‌ساعت و ظرفیت 1715 میلی‌آمپر ساعتی داره. این یه افت کوچیک اما قابل توجه نسبت به باتری آیفون 6 محسوب می‌شه.

باتری این آیفون هم مثل سال‌های گذشته هویت چندگانه‌ای داره؛ اطلاعات روش نشون می‌ده که به اپل جنوب شرق آسیا، اپل ژاپن مرتبطه و در نهایت تو شهر چانگشو چین مونتاژ شده.

با تمام این اوصاف، اپل می‌گه عمر باتری 6s دقیقا با آیفون 6 برابره؛ یعنی تا 14 ساعت مکالمه 3G و 10 روز حالت آماده‌به‌کار. این حفظ شارژدهی با وجود باتری کوچیک‌تر، نشون می‌ده که تراشه‌های جدید چقدر بهینه‌تر شدن. پس بریم سراغ برد تا این قطعات کم‌مصرف رو ببینیم.

قطعه بعدی که میاد بیرون، چشم 12 مگاپیکسلی آیفونه! دوربین امسال یه جهش سخت‌افزاری حسابی نسبت به قبل داشته و اولین ارتقای رزولوشن دوربین از زمان آیفون 4s به حساب میاد.

اضافه شدن پیکسل‌های فوکوس بیشتر (Focus Pixels) یعنی فوکوس خودکار سریع‌تر و دقیق‌تر، اون هم بدون اینکه کیفیت تصویر افت کنه.

این دوربین جدید iSight بالاخره قابلیت فیلم‌برداری 4 کیلواهم رو به آیفون آورد؛ عرصه‌ای که تا قبل از این بیشتر تو دست گوشی‌های اندرویدی بود.

معمولا وقتی تراکم پیکسل‌ها زیاد می‌شه، کیفیت هر پیکسل به خاطر تداخل نور با فتودیودهای مجاور پایین میاد. اما دوربین جدید آیفون از یه تکنولوژی جالب استفاده کرده تا این مشکل رو حل کنه.

اپل از تکنیکی به اسم ایزوله‌سازی ترانشه‌ای (Trench Isolation) استفاده کرده. تو این روش، شیارهای عایقی بین فتودیودهای سنسور ایجاد می‌شه تا از نشت نور بین پیکسل‌های متراکم جلوگیری بشه و رنگ‌ها دقیق‌تر ثبت بشن.

حالا می‌رسیم به یه بخش عجیب تو طراحی شاسی...

← اینجا یه پیچ استندآف (Stand-off) عجیب 2.5 میلی‌متری با سر شش‌گوش پیدا کردیم که جایگزین پیچ‌های استاندارد قبلی شده. به نظر می‌رسه باید یه ابزار جدید به کلکسیون ابزارهای تعمیراتیمون اضافه کنیم.

با باز کردن این پیچ، واحد آنتن رو هم بیرون میاریم که طراحی آشنایی داره.

و حالا لحظه‌ای که منتظرش بودیم... وقتشه که نقاب از چهره‌ی آیسی‌های روی لاجیک‌برد برداریم. بیاید ببینیم تو سمت رویی برد چه خبره:

← مغز متفکر گوشی یعنی تراشه Apple A9 همراه با 2 گیگابایت رم LPDDR4 سامسونگ (با شماره فنی K3RG1G10BM-BGCH).

← مودم کوالکام مدل LTE Cat. 6 که ارتقای خوبی نسبت به نسل قبل داشته.

← مجموعه ژیروسکوپ و شتاب‌سنج 6 محوره InvenSense (که تو آیفون 6 هم حضور داشت).

← شتاب‌سنج 3 محوره Bosch Sensortec مدل 3P7 LA.

ماژول تقویت‌کننده قدرت TriQuint.

ماژول تقویت‌کننده قدرت Skyworks.

← ماژول تقویت‌کننده قدرت Avago.

دو تا آیسی مهم دیگه هم رو همین سمت برد قرار دارن:

← تراشه 57A6CVI.

← آیسی Envelope Tracking از کوالکام برای بهینه‌سازی مصرف انرژی فرستنده‌های رادیویی.

پیش از معرفی، شایعه شده بود که دای (Die) تراشه A9 حدود 15 درصد کوچیک‌تر از A8 هست. ما نمی‌تونیم سایز دقیق خود دای رو تأیید کنیم، اما پکیج کلی تراشه A9 کمی بزرگ‌تر به نظر می‌رسه (حدود 14.5 در 15 میلی‌متر در مقابل 13.5 در 14.5 میلی‌متر تو A8). این یعنی احتمالا هسته اصلی کوچیک‌تر شده اما اضافه شدن پردازنده M9 و بخش‌های دیگه به داخل این پکیج، باعث شده ابعاد نهاییش بزرگ‌تر بشه.

این تازه اولشه! پشت برد هم پر از تراشه‌های جذاب و تراز اوله:

← حافظه فلش NAND توشیبا 16 گیگابایتی (THGBX5G7D2KLFXG) با معماری 19 نانومتری.

← ماژول وای‌فای از Universal Scientific Industrial.

← کنترلر NFC ساخت NXP.

← آیسی مدیریت تغذیه (PMIC) مشترک اپل و Dialog با شماره 338S00120.

آیسی صدا مشترک اپل و Cirrus Logic با شماره 338S00105.

آیسی مدیریت تغذیه مودم کوالکام مدل PMD9635.

← ماژول تقویت‌کننده قدرت Skyworks.

لیست قطعات پشت برد هنوز تموم نشده:

← ماژول Front-End موراتا 240.

← سوئیچ آنتن RF Micro Devices.

← آیسی شارژ NXP 1610A3 (تکامل‌یافته تراشه‌های آیفون 5s).

← آیسی صوتی دوم از Apple/Cirrus Logic.

آیسی مدیریت تغذیه تگزاس اینسترومنتس (Texas Instruments).

فرستنده/گیرنده فرکانس رادیویی کوالکام.

← و به احتمال زیاد، سنسور فشارسنج بارومتریک بوش (Bosch Sensortec).

رسیدیم به یه آپدیت هیجان‌انگیز! متوجه شدیم که این لاجیک‌برد یه سلاح مخفی داره: یه سری واشر یا مهر و موم‌های خیلی کوچیک دورتادور کانکتورهای فلت‌ها رو گرفتن. این پدهای مشکی رنگ که مثل یه حصار دور پین‌های طلایی رو احاطه کردن، چی می‌تونن باشن؟

جواب اینه: ما فکر می‌کنیم این‌ها واشرهای سیلیکونی ضدآب هستن! این طراحی کاملا با پتنتی که اپل مدتی قبل برای ضدآب کردن اتصالات برد به برد ثبت کرده بود، همخوانی داره.

وقتی بحث نفوذ مایعات به میان میاد، این کانکتورهای کابلی یکی از آسیب‌پذیرترین بخش‌های گوشی هستن که خیلی سریع سولفاته می‌شن و می‌سوزن.

وجود همین سیلیکون‌هاست که توجیه می‌کنه چرا آیفون 6s تو تست‌های نفوذ آب عملکرد خیلی بهتری نسبت به نسل‌های قبل از خودش نشون داده.

وقتشه بقیه قطعات پایین قاب رو هم جدا کنیم. اولین قطعه‌ای که بیرون میاد، اسپیکر گوشیه. بررسی دقیق‌تر اسپیکر چیز خاص و جدیدی رو بهمون نشون نمی‌ده.

اسپیکر 6s شباهت خیلی زیادی به همتای خودش تو آیفون 6 داره و تنها تفاوت محسوسش، تغییر تو شکل ظاهری قاب پلاستیکیشه که دلیلش هم مشخصه: باز کردن فضا برای موتور Taptic Engine در کنارش.

حالا می‌رسیم به کابل همه‌کاره پایین گوشی یا همون فلت شارژ (Lightning cable assembly) که تو این مدل به جای یکی، دو تا میکروفون داره! فلت لایتنینگ، میزبان یه مجموعه شلوغ و متراکم از قطعات مختلفه: پورت لایتنینگ برای شارژ و انتقال دیتا. جک هدفون برای خروجی صدا. کابل‌های آنتن سلولار برای ارتباطات شبکه.

با اینکه تجمیع این همه قطعه روی یک فلت از نظر مهندسی و مدیریت فضا شاهکاره، اما از نظر تعمیرپذیری خبر خوبی نیست؛ چون اگه فقط یکی از این قطعات (مثلا میکروفون یا پورت شارژ) خراب بشه، مجبوری کل این مجموعه فلت رو تعویض کنی.

کالبدشکافی ما داره به ایستگاه آخر می‌رسه: آخرین قطعه‌ای که بررسی می‌کنیم، فلت دکمه پاور (Sleep/Wake) هست. اینجا هم متوجه می‌شیم که واشرهای بزرگ قبلی حذف شدن، اما همچنان تمهیداتی برای مقاومت در برابر نفوذ آب در نظر گرفته شده.

البته یادت باشه با وجود تمام این درزگیرها و سیلیکون‌ها، اپل هیچ گواهی رسمی ضدآبی برای 6s ارائه نکرده. پس به هیچ وجه گوشیت رو خیس نکن؛ آب و لوازم الکترونیکی هنوز هم دشمن خونی هم هستن.

با باز کردن کامل آیفون 6s متوجه می‌شیم که اپل با یه مهندسی دقیق تونسته باتری، موتور تپتیک و یه نمایشگر سه‌بعدی رو توی یه فضای محدود جا بده و در عین حال، تعمیرپذیری گوشی رو تو سطح مطلوبی نگه داره:

← باز شدن نمایشگر از سمت جلو، هنوز هم بهترین تصمیم طراحی اپله که باعث می‌شه تعویض ال‌سی‌دی (که رایج‌ترین خرابی گوشیه) نسبتا سریع و بی‌دردسر باشه.

← دسترسی به باتری راحته و به لطف چسب‌های کشسان، درآوردنش دردسر حرارت دادن یا اهرم کردن نداره.

← کابل Touch ID با اینکه زیر شیلد محافظت می‌شه، اما جفت بودن نرم‌افزاری دکمه هوم با برد اصلی، تعویض اون رو تو خارج از نمایندگی با محدودیت مواجه می‌کنه.

← پیچ‌های پنتالوب در پایین گوشی هم که مثل همیشه مانع اولیه برای هر کسی هستن که بدون ابزار تخصصی قصد باز کردن گوشی رو داشته باشه. امیدوارم از این گشت‌وگذار سخت‌افزاری در آیفون 6s لذت برده باشی. اگه این سبک از محتوا برات جذابه، حتما اپلیکیشن آیسی‌مدار رو به دوستات و همکارانت معرفی کن تا اونا هم به دنیای تعمیرات و کالبدشکافی‌های تخصصی ما دسترسی داشته باشن. موفق باشی!