کالبدشکافی نکسوس 5X: بررسی معماری ماژولار و سنسور اثر انگشت ایمپرینت

قبل از اینکه قاب نکسوس 5X رو باز کنیم، بیاید یه نگاهی به لیست مشخصات سخت‌افزاریش بندازیم تا ببینیم با چه غولی طرفیم:

← پردازنده شش هسته‌ای و 64 بیتی کوالکام Snapdragon 808 با فرکانس 1.8 گیگاهرتز، پردازنده گرافیکی Adreno 418 و هاب سنسور اختصاصی اندروید.

← دوربین اصلی 12.3 مگاپیکسلی با قابلیت فیلم‌برداری 4 کیلواهم و فوکوس خودکار لیزری، در کنار دوربین سلفی 5 مگاپیکسلی.

← دو گیگابایت رم LPDDR3 همراه با 16 یا 32 گیگابایت حافظه داخلی.

← نمایشگر 5.2 اینچی IPS LCD با رزولوشن فول اچ‌دی (1920 در 1080) و تراکم پیکسلی 423 پیکسل در اینچ.

پورت ارتباطی جدید USB Type-C با پشتیبانی از فناوری شارژ سریع.

سنسور اثر انگشت اختصاصی گوگل با نام Nexus Imprint.

← و در نهایت سیستم‌عامل پیش‌فرض اندروید 6.0 مارشمالو.

طراحی جدید گوگل یه ویژگی خیلی جذاب داره؛ پورت شارژ دوطرفه USB-C که دقیقا کنار جک هدفون در لبه پایینی دستگاه قرار گرفته.

البته با وجود این ظاهر مدرن، یه خبر ناامیدکننده هم هست: این پورت USB-C فقط از سرعت انتقال دیتای استاندارد USB 2.0 پشتیبانی می‌کنه، دقیقا مثل چیزی که تو وان‌پلاس 2 هم دیده بودیم.

اما چیزی که اصلا ناامیدکننده نیست، سرعت شارژ فوق‌العاده‌ایه که این پورت با خروجی 5 ولت و 3 آمپر در اختیارت می‌ذاره. چراغ اعلان (ال‌ای‌دی) رنگی RGB به طرز هوشمندانه‌ای زیر شبکه اسپیکر پایینی مخفی شده تا ظاهر پنل جلو کاملا یکدست بمونه.

پشت گوشی هم میزبان سنسور اثر انگشت جدید Imprint، لنز دوربین 12.3 مگاپیکسلی کمی برجسته، فلش دوگانه و البته سنسور فوکوس لیزریه.

دقیقا مثل نسل قبلی یعنی نکسوس 5، قاب پشتی 5X هم فقط با استفاده از خارهای پلاستیکی به بدنه اصلی متصل شده و خبری از پیچ‌های مزاحم نیست.

اما شباهت‌ها همین‌جا تموم می‌شه. برعکس نکسوس 5 که یه نوار چسبی زیر قابش داشت، تو نکسوس 5X از هیچ چسبی استفاده نشده و قاب خیلی راحت‌تر باز می‌شه.

به نظر می‌رسه ال‌جی بالاخره پیام تعمیرکارها رو درباره نفرت از چسب‌های اضافی دریافت کرده. "چسب؟ جایی که ما داریم می‌ریم، اصلا نیازی به چسب نداریم!"

اصلا سخت نبود! با برداشتن قاب پشتی، اولین نمای جذاب از معماری داخلی نکسوس 5X خودش رو به ما نشون می‌ده.

آنتن‌های وای‌فای، MIMO، GPS و همچنین آنتن NFC که قبلا روی یه برد مجزا قرار داشت، حالا همگی روی سطح داخلی قاب پشتی تعبیه شدن. متأسفانه اون لیبل‌های واضحی که تو نکسوس 5 وظیفه هر آنتن رو مشخص می‌کرد، جاشون رو به یه سری کدهای رمزآلود دادن.

← خوشبختانه یه برچسب کوچیک هم داخل قاب پشتی چسبونده شده که اطلاعات مهمی مثل شماره سریال IMEI، کشور سازنده و البته شماره مدل دستگاه یعنی LG-H790 روش نوشته شده.

با دیدن باتری 2700 میلی‌آمپر ساعتی که کاملا در دسترسه، حسابی خوشحال شدیم. این روزها دیدن یه باتری که راحت بشه عوضش کرد واقعا غنیمته.

اما خب، زود قضاوت کردیم! کانکتور باتری دقیقا زیر فریم میانی (Midframe) پنهان شده و تا وقتی فریم رو باز نکنی، به هیچ‌وجه نمی‌تونی باتری رو از برد جدا کنی.

پیچ‌گوشتی چهارسو رو برمی‌داریم و تو یه چشم‌به‌هم‌زدن هر 10 تا پیچی که فریم میانی رو روی شاسی نگه داشتن، باز می‌کنیم. فریم میانی به راحتی و در دو تکه مجزا از روی دستگاه برداشته می‌شه: نیمه پایینی، شامل چند تا آنتن و البته اسپیکر جلویی گوشیه. نیمه بالایی هم میزبان قطعه جذاب این نسل، یعنی سنسور اثر انگشت Nexus Imprint هست.

روی فریم میانی بالایی، سنسور اثر انگشت اختصاصی گوگل که با اسم Nexus Imprint شناخته می‌شه، قرار گرفته.

گوگل ادعا می‌کنه که این سنسور می‌تونه اثر انگشت رو تو کمتر از 600 میلی‌ثانیه تشخیص بده؛ یعنی اون‌قدر سریع که اصلا صفحه قفل رو نمی‌بینی و مستقیم وارد محیط گوشی می‌شی.

وقتی این سنسور رو برمی‌گردونیم، یه تراشه کنترلی ناشناس و البته پین‌های اتصال فنری (Spring Contacts) رو می‌بینیم. این پین‌های فنری خیلی مقاوم‌تر از کانکتورهای فشاری رایج هستن و موقع تعمیرات کار باهاشون به مراتب راحت‌تره. این یعنی یه برد دوطرفه برای تعمیرکارها!

یه مقدار چسب ملایم زیر باتری زده شده تا سر جاش محکم بمونه، اما با یه اسپاجر و کمی اهرم کردن، به راحتی می‌تونی درش بیاری.

نکسوس 5X یه باتری 3.8 ولتی با ظرفیت 2700 میلی‌آمپر ساعت داره که نشون می‌ده ظرفیتش نسبت به باتری نکسوس 5 حدود 400 میلی‌آمپر ساعت بیشتر شده.

روی باتری با یه سری هشدار تصویری ازمون خواسته شده که این قطعه رو به سگ‌ها ندیم و مهم‌تر از اون، از فرو کردن پیچ‌گوشتی یا اجسام تیز تو باتری جدا خودداری کنیم!

با اینکه 5X به صورت رسمی از تکنولوژی Quick Charge 2.0 پشتیبانی می‌کنه، گوگل می‌گه پورت USB-C به قدری کارآمده که با فقط ده دقیقه شارژ، می‌تونی تا 4 ساعت از گوشی استفاده کنی.

ما کجاییم؟ تو چه مرحله‌ای هستیم؟ تقریبا به مادربرد رسیدیم، اما قبلش یه توقف کوتاه می‌کنیم تا دوربین اصلی رو دقیق‌تر بررسی کنیم.

دوربین پشتی نکسوس 5X به یه سنسور 12.3 مگاپیکسلی ساخت سونی مجهز شده که زیر یه لنز با گشودگی دیافراگم ƒ/2.0 قرار گرفته؛ دقیقا همون دوربینی که تو نکسوس 6P هم استفاده شده. برخلاف نسل‌های قبلی، این دوربین جدید لرزشگیر اپتیکال (OIS) نداره.

تیم توسعه نکسوس معتقده به خاطر بزرگ‌تر شدن سایز پیکسل‌ها (از 1.4 میکرومتر به 1.55 میکرومتر)، سنسور نور بیشتری جذب می‌کنه و دیگه نیازی به لرزشگیر اپتیکال برای ثبت عکس‌های باکیفیت تو نور کم نیست.

دوربین سلفی 5 مگاپیکسلی آخرین قطعه‌ایه که جلوی دستمون رو گرفته تا نتونیم مادربرد رو کامل از شاسی جدا کنیم.

پس با یه حرکت ظریف فلت دوربین رو جدا می‌کنیم و مادربرد رو بیرون می‌کشیم.

با جدا شدن مادربرد، فقط پنل نمایشگر و یه سری پورت‌های ارتباطی روی شاسی باقی می‌مونن... البته همه پورت‌ها به جز درگاه USB-C. این اصلا خبر خوبی نیست.

دقیقا مثل ال‌جی G4، پورت شارژ USB-C اینجا هم مستقیما روی مادربرد لحیم شده. این یعنی اگه پورت شارژت خراب بشه و مهارت تخصصی برای لحیم‌کاری زیر لوپ نداشته باشی، مجبوری کل مادربرد رو عوض کنی که هزینه خیلی سنگینی داره.

با بررسی مادربرد، متوجه می‌شیم که چیدمان تراشه‌ها خیلی حساب‌شده انجام شده:

← رم 2 گیگابایتی LPDDR3 سامسونگ، که پردازنده کوالکام Snapdragon 808 دقیقا زیرش (به صورت پکیج روی پکیج) قرار گرفته.

← حافظه فلش 16 گیگابایتی توشیبا از نوع eMMC 5.0.

← فرستنده/گیرنده LTE کوالکام (که تو گوشی‌هایی مثل ال‌جی G4 و اچ‌تی‌سی One M9 هم استفاده شده).

← آیسی مدیریت شارژ سریع کوالکام (Quick Charge 2.0).

آیسی مدیریت تغذیه کوالکام (مشابه قطعه به کار رفته تو G4، One M9 و وان‌پلاس 2).

تراشه کدک صوتی کوالکام.

← ماژول تقویت‌کننده قدرت Skyworks برای شبکه‌های LTE.

← میکروکنترلر 32 بیتی RISC با معماری Cortex-M4 و فرکانس 100 مگاهرتز ساخت شرکت STMicroelectronics.

مادربرد رو برمی‌گردونیم تا ببینیم اون سمت چه تراشه‌هایی پنهان شدن:

← دومین آیسی مدیریت تغذیه کوالکام.

← ماژول تقویت‌کننده قدرت چندحالته و چهار بانده GSM/EDGE ساخت Avago.

← تراشه ترکیبی وای‌فای 802.11ac با پشتیبانی از 2x2 MIMO ساخت کوالکام.

← کنترلر NFC ساخت NXP Semiconductor.

سوئیچ مسیریابی سیگنال RF Micro Devices.

آیسی Envelope Tracking کوالکام برای بهینه‌سازی مصرف انرژی فرستنده.

← تراشه Avago BFI523.

شناسایی آیسی‌ها، قسمت دوم:

← سوئیچ آنالوگ پرسرعت USB 2.0 مدل FSUSB104UMX ساخت ON Semiconductor.

← رگولاتور همگام 2.5 آمپری مدل FAN48623UC35X ساخت ON Semiconductor.

← مقایسه‌کننده (Comparator) مدل NCX2200 ساخت NXP.

← مبدل DC/DC باک-بوست 1.5 آمپر / 3.3 ولت مدل RP602Z330C ساخت شرکت Ricoh.

میکروفون MEMS ساخت Knowles.

شناسایی آیسی‌ها، قسمت سوم:

← ماژول فرانت‌اند وای‌فای 802.11n/ac ساخت Qorvo (که قبلا با اسم TriQuint شناخته می‌شد) مدل TQF6174.

← سوئیچ فرستنده/گیرنده LTE ساخت Skyworks مدل SKY13560-485LF.

← تقویت‌کننده کم‌نویز 4-6 گیگاهرتزی مدل BGA8U1BN6 ساخت Infineon.

شناسایی آیسی‌ها، قسمت چهارم (سنسورها):

← ماژول ترکیبی شتاب‌سنج و ژیروسکوپ 3 محوره ساخت Bosch Sensortec مدل BMI160.

← مگنتومتر (قطب‌نما) 3 محوره ساخت Bosch Sensortec مدل BMM150.

← سنسور فشار (فشارسنج) ساخت Bosch Sensortec مدل BMP280.

← سنسور مجاورت زمان پرواز (ToF) مدل VL6180 ساخت STMicroelectronics.

سنسور اثر هال ساخت ABLIC.

و به احتمال خیلی زیاد، سنسور تشخیص نور محیط (Ambient light sensor).

نکسوس 5X یکی از طراحی‌های مورد علاقه ما رو دوباره زنده کرده: جک هدفون با پین‌های اتصال فنری.

پورت‌هایی که به این شکل طراحی می‌شن (ماژولار)، کار تعمیر رو به شدت راحت و هزینه قطعه رو پایین میارن؛ دقیقا همون چیزی که ما دوست داریم. پس دیگه نیازی نیست نگران خراب شدن جک هدفونت باشی.

تو این فاصله یه نگاهی هم به اون چراغ اعلان جذاب (ال‌ای‌دی) و پین‌های اتصال طلاییش می‌ندازیم که خیلی تمیز طراحی شده.

با بررسی تمام بخش‌های داخلی، نکسوس 5X امتیاز 7 از 10 رو در زمینه تعمیرپذیری می‌گیره:

← خیلی از قطعات به صورت ماژولار طراحی شدن و می‌شه اون‌ها رو به صورت جداگانه و بدون دردسر عوض کرد.

← استفاده از پیچ‌های استاندارد چهارسو یعنی برای باز کردن گوشی نیازی به ابزارهای خاص و گرون‌قیمت نداری.

← باتری بلافاصله بعد از باز کردن قاب در دسترس نیست، اما درآوردنش هم کار سختی نیست و چسب زیادی براش استفاده نشده.

← نمایشگر گوشی به صورت یکپارچه (Fused) طراحی شده؛ یعنی اگه فقط شیشه رویی یا فقط ال‌سی‌دی بشکنه، مجبوری کل پنل رو با هم عوض کنی که هزینه تعمیر رو بالا می‌بره. امیدوارم از این بررسی جذاب لذت برده باشی. برای دیدن مقالات کالبدشکافی بیشتر و یادگیری نکات تعمیراتی، حتما یه سر به بخش بلاگ یا اپلیکیشن آیسی‌مدار بزن تا همیشه در دنیای سخت‌افزار به‌روز بمونی.