کالبدشکافی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

رمزگشایی از معماری ساندویچی مادربرد آیفون ۱۴ پرو مکس؛ بررسی دقیق تراشه‌ها

موبایل و تبلت
۰ نظر
۲۵ نفر
کد ۳۸۳۸

آیفون 14 پرو مکس با پردازنده A16 Bionic و پشتیبانی از ارتباطات ماهواره‌ای، یکی از پیچیده‌ترین پرچمدارهای اپل به حساب میاد. اما تا حالا با خودت فکر کردی این همه قدرت پردازشی چطور تو یه فضای به این کوچیکی جا شده؟ راز این فشردگی تو طراحی چندلایه و ساندویچی مادربرد این گوشیه.

ما تو تیم آیسی‌مدار تصمیم گرفتیم لایه‌های این مادربرد رو از هم جدا کنیم و یه نگاه میکروسکوپی به تک‌تک تراشه‌ها و آیسی‌های روی اون بندازیم. تو این کالبدشکافی می‌خوایم ببینیم اپل، کوالکام، برودکام و بقیه شرکت‌ها چطور قطعاتشون رو کنار هم چیدن تا این غول تکنولوژی متولد بشه.

یادت باشه که کار روی بردهای چندلایه و حساس نیاز به مهارت بالا و کنترل دقیق دما داره. کوچک‌ترین اشتباه یا الکتریسیته ساکن می‌تونه به این تراشه‌های گرون‌قیمت آسیب بزنه. پس بیا بدون معطلی بریم سراغ کالبدشکافی این قطعه شگفت‌انگیز!

مرحله ۱

لایه بالایی مادربرد

تو این بخش می‌خوایم روی اولین قسمت از لایه بالایی مادربرد تمرکز کنیم تا ببینیم اپل چه قطعاتی رو اینجا جا داده:

تراشه حافظه 128 گیگابایتی NAND Flash از شرکت SanDisk با شماره مدل SDMVGKLK2 که فضای ذخیره‌سازی اصلی گوشی رو تشکیل می‌ده.

آیسی مدیریت تغذیه مشترک اپل و Dialog Semiconductor با مدل 338S00819-A1 که وظیفه تامین و توزیع انرژی بخش‌های مختلف رو داره.

پردازنده صوتی (که احتمالا ساخت Apple/Cirrus Logic با مدل 338S00843 هست) و پردازش‌های مربوط به صدا و مکالمه رو انجام می‌ده.

آمپلی‌فایر صوتی Apple/Cirrus Logic مدل 338S00537 برای تقویت کیفیت و بلندی صدای خروجی اسپیکرها.

یه تراشه دیگه برای مدیریت تغذیه که باز هم به نظر میاد محصول مشترک اپل و Dialog Semiconductor با شماره 338S0081C باشه.

مبدل DC-DC ساخت Texas Instruments مدل TPS61280H که ولتاژ رو برای قطعات حساس تنظیم و تثبیت می‌کنه.

تراشه‌ای که احتمالا حافظه EEPROM از شرکت STMicroelectronics هست و برای ذخیره تنظیمات سطح پایین سخت‌افزاری کاربرد داره.

مرحله ۲

مرحله

تو ادامه بررسی لایه بالایی، به این تراشه‌های کاربردی می‌رسیم:

یه سوییچ بار (Load Switch) که احتمالا ساخت شرکت Infineon هست و برای قطع و وصل کردن ایمن جریان تو مدارهای خاص استفاده می‌شه.

فرستنده و گیرنده مترجم یک‌بیتی از NXP Semiconductor مدل NTB0101GS1 برای برقراری ارتباط سیگنالی صحیح بین بخش‌های مختلف.

مترجم سطح ولتاژ دوطرفه یک‌بیتی Texas Instruments مدل LSF0101 که هماهنگی ولتاژ بین تراشه‌ها رو برقرار می‌کنه تا آسیبی بهشون نرسه.

مرحله ۳

مرحله

تو بخش سوم از همین لایه بالایی، یه ماژول خیلی مهم به چشم می‌خوره:

ماژول ارتباطی وای‌فای و بلوتوث (به احتمال قوی) که اتصال بی‌سیم گوشی به شبکه و گجت‌های دیگه رو مدیریت می‌کنه.

مرحله ۴

پشت لایه بالایی

حالا این لایه بالایی رو برمی‌گردونیم تا ببینیم پشتش چه خبره. این قسمت پر از قطعات حیاتیه:

اینجا با خود قلب تپنده گوشی روبه‌رو می‌شیم! پردازنده 64 بیتی و شش هسته‌ای Apple A16 Bionic (همراه با پردازنده گرافیکی پنج هسته‌ای) که دقیقا زیر رم 6 گیگابایتی LPDDR5 سامسونگ (احتمالا مدل K3LK2K20CM-EGCP) ساندویچ شده.

آیسی مدیریت تغذیه اپل مدل APL109A/338S00942 که وظیفه سنگین تامین انرژی این هیولای پردازشی رو به دوش می‌کشه.

یه تراشه دیگه برای مدیریت تغذیه از Apple/Dialog Semiconductor با مدل 338S00839-B0.

گیرنده توان بی‌سیم Broadcom BCM59365EA1IUBG که وظیفه مدیریت شارژ وایرلس مگ‌سیف رو به عهده داره.

آیسی مدیریت تغذیه شرکت STMicroelectronics مدل STB601A05.

باز هم یه تراشه مدیریت تغذیه مشترک دیگه از اپل و دیالوگ با شماره 338S00819-A1.

تراشه تامین توان نمایشگر از Texas Instruments مدل TPS65657B0 که انرژی لازم برای اون صفحه نمایش فوق‌العاده روشن OLED رو فراهم می‌کنه.

مرحله ۵

مرحله

تو بخش دوم از بررسی پشت لایه بالایی، قطعات جالب دیگه‌ای هم داریم:

درایور فلاش ال‌ای‌دی از Texas Instruments مدل LM3567A1 برای کنترل دقیق نوردهی دوربین تو محیط‌های تاریک.

کدک صوتی Apple/Cirrus Logic مدل 338S00738 که صدای دیجیتال رو برای پخش بهینه‌سازی می‌کنه.

درایوری که به احتمال زیاد ساخت Analog Devices هست و موتور ویبره (Taptic Engine) رو هدایت می‌کنه.

درایور آرایه VCSEL از Texas Instruments مدل CD3710A1 که نقش کلیدی تو سیستم تشخیص چهره (Face ID) داره.

مالتی‌پلکسر DisplayPort از NXP Semiconductor مدل CBTL1618A0 برای مسیریابی سریع سیگنال‌های تصویری.

تکرارکننده (Repeater) دوگانه USB 2.0 از Texas Instruments برای تقویت سیگنال‌های پورت لایتنینگ.

مبدل DC-DC از شرکت onsemi برای تنظیم ولتاژ تو این ناحیه از برد.

مرحله ۶

مرحله

تو قسمت سوم پشت لایه بالایی، این دو تا تراشه رو می‌بینیم:

یه مبدل DC-DC دیگه که احتمالا بازم ساخت شرکت onsemi هست.

تراشه‌ای که ممکنه حافظه سریال EEPROM از STMicroelectronics باشه و برای ذخیره‌سازی داده‌های سیستمی برد استفاده می‌شه.

مرحله ۷

مرحله

و در نهایت تو قسمت چهارم پشت این لایه:

ماژول باند فوق‌وسیع (Ultra-Wideband) که احتمالا ساخت USI هست و برای مکان‌یابی دقیق تو فضاهای بسته (مثل ردیابی AirTag) کارایی داره.

ماژول فرانت‌اند Broadcom AFEM-8245 که بخشی از سیستم پردازش فرکانس‌های رادیوییه.

مرحله ۸

لایه میانی (ساندویچ شده)

حالا می‌رسیم به لایه میانی برد که بین دو لایه دیگه ساندویچ شده. این بخش پر از ماژول‌های مخابراتی و امنیتیه:

بخش امنیتی STMicroelectronics ST33J (Secure Element) که اطلاعات حساس مثل پسوردها و داده‌های Face ID رو تو یه محیط کاملا ایزوله نگه می‌داره.

یه آمپلی‌فایر صوتی دیگه از Apple/Cirrus Logic با مدل 338S00537.

آیسی مدیریت تغذیه Qualcomm PMX65 که معمولا در کنار مودم‌های این شرکت استفاده می‌شه.

ردیاب پوشش سیگنال (Envelope Tracker) کوالکام QET7100 برای بهینه‌سازی مصرف باتری موقع ارسال داده‌های سلولار.

تولیدکننده کلاک (Clock Generator) که احتمالا Qualcomm PMK65 هست و فرکانس کاری تراشه‌ها رو هماهنگ می‌کنه.

یه ردیاب پوشش سیگنال (Envelope Tracker) دیگه که احتمال می‌ره ساخت Qorvo باشه.

تراشه‌ای که ممکنه آیسی مدیریت تغذیه از STMicroelectronics باشه.

مرحله ۹

مرحله

تو بخش دوم از این لایه ساندویچی، شاه‌رگ‌های ارتباطی گوشی قرار دارن:

کنترلر NFC از NXP Semiconductor مدل SN210 ولت که بخش امنیتی اختصاصی خودش رو هم داره و برای سرویس‌هایی مثل Apple Pay عالیه.

ماژولی که به احتمال زیاد مربوط به ارتباط ماهواره‌ای (Satellite SOS) هست؛ یکی از جذاب‌ترین و مهم‌ترین قابلیت‌های آیفون 14!

مودم پرقدرت 5G کوالکام مدل Snapdragon X65 (SDX65M) که سرعت دانلود خارق‌العاده‌ای رو رقم می‌زنه.

فرستنده و گیرنده فرکانس رادیویی Qualcomm SDR735.

دومین فرستنده و گیرنده رادیویی از کوالکام با شماره SMR546.

ماژول فرانت‌اند رادیویی از Broadcom با مدل AFEM-8231.

ماژول فرانت‌اند دیگه از برند Skyworks با شماره مدل SKY58290-20.

مرحله ۱۰

مرحله

قسمت سوم از لایه میانی بازم به پردازش‌های فرکانسی اختصاص داره:

ماژول فرانت‌اند Broadcom AFEM-8240.

ماژول فرانت‌اندی که احتمالا مدل SKY58853-17 از شرکت Skyworks هست.

ماژول سوییچ آنتن که ممکنه Skyworks SKY52628 باشه و وظیفه‌اش جابه‌جایی سریع و بدون وقفه بین آنتن‌های مختلفه.

ماژول تقویت‌کننده توان رادیویی (Power Amplifier) که باز هم احتمالا ساخت Skyworks با شماره SKY5xx92-16 هست.

مرحله ۱۱

مرحله

تو قسمت چهارم از این لایه، به سنسورهای حرکتی می‌رسیم:

شتاب‌سنج و ژیروسکوپ شش‌محوره ساخت Bosch Sensortec که تمام حرکات و چرخش‌های گوشی رو با دقت بالا ثبت می‌کنه تا توی بازی‌ها و قابلیت‌های ایمنی (مثل تشخیص تصادف) به‌خوبی عمل کنه.

مرحله ۱۲

لایه پایینی

و در نهایت می‌رسیم به لایه پایینی برد که مستقیما با آنتن‌ها در ارتباطه:

یه کانکتور خاص که به نظر میاد مسیر اتصال به آنتن ماهواره‌ای گوشی باشه.

آنتن پچ مربوط به فرکانس‌های میلی‌متری 5G (mmWave) که برای دسترسی به سریع‌ترین نسل اینترنت موبایل تو این بخش تعبیه شده. بررسی این حجم از قطعات روی یه مادربرد چندلایه واقعا نشون می‌ده که تکنولوژی ساخت اپل چقدر فشرده و دقیقه. امیدوارم از این کالبدشکافی تو تیم آیسی‌مدار لذت برده باشی؛ حتما نظرت رو درباره طراحی ساندویچی این مادربرد برامون تو کامنت‌ها بنویس!

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!