کالبدشکافی کنسول دستی انویدیا شیلد

اول از همه، بیایم یه نگاه به مشخصات فنی این دستگاه بندازیم. قبل از اینکه دل و روده‌اش رو بریزیم بیرون، باید بدونیم با چه سخت‌افزاری طرف هستیم. این کنسول تو تست‌های گیمینگ حسابی خودش رو نشون داده و با این مشخصات پا به میدون گذاشته:

← پردازنده چهار هسته‌ای قدرتمند Nvidia Tegra 4

← صفحه‌نمایش 5 اینچی چندلمسی با رزولوشن 1280x720 پیکسل

← حافظه داخلی 16 گیگابایت با پشتیبانی از درگاه MicroSD

← حافظه موقت یا همون رم 2 گیگابایتی (2 GB RAM)

پشتیبانی از وای‌فای 802.11n 2x2 Mimo برای اتصال پایدار

← بلوتوث نسخه 3.0

سیستم‌عامل اندروید جیلی‌بین (Jelly Bean)

حالا وقتشه که در این کنسول رو باز کنیم و صفحه‌نمایش 5 اینچی اون رو بالا بیاریم. همون‌طور که می‌بینی، طراحی جوریه که حس قدرت رو مستقیما بهت منتقل می‌کنه.

تراکم پیکسلی 294 و اسپیکرهای استریویی که تو این بدنه کوچیک جا گرفتن، واقعا برای یه کنسول دستی تو این ابعاد چشمگیر و جذاب هستن.

انویدیا روی کیفیت این صفحه‌نمایش خیلی مانور داده و اون رو هم‌رده صفحه‌های رتینا می‌دونه. البته ما به جای غرق شدن تو اصطلاحات تبلیغاتی، تمرکزمون رو روی باز کردن اصولی قطعات می‌ذاریم.

خب، دیگه حرف زدن در مورد ظاهر کافیه. بریم ببینیم زیر این پوسته خشن، چه قطعاتی قایم شدن.

وزن نسبتا بالای این کنسول نشون میده که با یه دستگاه توپر و پر از امکانات طرفیم. پشت دستگاه کلی درگاه مهم و کاربردی تعبیه شده:

← درگاه MicroSD برای ارتقای حافظه و نصب بازی‌های بیشتر

← خروجی Mini-HDMI برای وصل کردن مستقیم کنسول به تلویزیون یا مانیتور

← پورت Micro-USB 2.0 برای شارژ کردن دستگاه و انتقال اطلاعات

← جک 3.5 میلی‌متری هدفون برای گرفتن یه صدای استریوی بی‌نقص

سیستم خنک‌کننده این دستگاه واقعا جای تحسین داره. طراحی دریچه‌های ورود هوا به شکلیه که گردش هوای عالی رو برای پردازنده قدرتمندش تضمین می‌کنه.

شاید استفاده از رنگ سبز نئونی برای خروجی هوا از نظر عملکردی هیچ تأثیری نداشته باشه، اما یه ظاهر گیمینگ و جذاب به پشت دستگاه داده که نمی‌شه ازش چشم‌پوشی کرد.

با بررسی مدل نامبر (P2450) روی قاب، اطلاعات خیلی عجیبی دستگیرمون نمیشه، اما ساختار کلی نشون میده که کالبدشکافی این بخش‌ها قراره حسابی سرگرم‌کننده باشه.

مثل همیشه، کار رو با پیدا کردن پیچ‌ها و برداشتن درپوش‌ها شروع می‌کنیم. این قسمت برای اونایی که دست به آچارن خیلی آشناست، پس سریع ازش عبور می‌کنیم.

پیچ‌ها رو با دقت باز کن و یه جا نگه دار. ما می‌خوایم انرژی‌مون رو برای باز کردن بخش‌های پیچیده‌تر و حیاتی‌تر ذخیره کنیم. چند تا دلیل مهم داریم که می‌خوایم این دستگاه رو تا آخرین قطعه باز کنیم:

← اول اینکه این کنسول فقط یه دستگاه بازی نیست؛ یه ترکیب خاص و هوشمندانه از چند گجت مختلفه.

← دوم اینکه کیفیت ساخت و قطعاتش طوریه که می‌تونه نقش یه تبلت کوچیک و پرقدرت رو هم برات بازی کنه.

← سوم، بررسی معماری این گجت بهمون نشون میده چطور میشه یه سخت‌افزار سنگین رو تو یه فضای محدود، به بهترین شکل ممکن پیاده‌سازی کرد.

← و در نهایت، طراحی عجیبش باعث میشه کنجکاو بشیم و بخوایم ببینیم دقیقا تو دل این دستگاه چه خبره!

یه چیزی کاملا مشخصه؛ وقتی قاب پشتی رو برمی‌داری، ساختار داخلیش هیچ شباهتی به تبلت‌هایی که تا حالا باز کردی نداره. حتی شبیه کنسول‌های بازی معمولی هم نیست. کلا یه طراحی کاملا منحصر‌به‌فرد و متفاوت داره که نمونه‌اش رو کمتر دیدیم. شاید فقط بشه اون رو با تکنولوژی‌های فوق‌پیشرفته و سفارشی مقایسه کرد؛ چیدمان قطعات کاملا متراکم و فشرده انجام شده.

با استفاده از یه اسپاجر و با احتیاط کامل، چند تا کانکتور رو جدا می‌کنیم تا بتونیم مجموعه دکمه‌ها و پنل کنترل رو بیرون بیاریم.

این دکمه‌ها و جوی‌استیک‌ها قلب تپنده این کنسول برای گیمرها هستن و انویدیا حسابی روی کیفیت ساختشون کار کرده تا تو بازی‌های سنگین کم نیارن.

یادت باشه موقع جدا کردن این پنل، به فلت‌های ظریف و کانکتورهای زیرش فشار نیاری، چون خیلی حساسن و ممکنه آسیب ببینن.

جوی‌استیک‌ها تو محیط رابط کاربری اندروید هم به عنوان نشانگر کار می‌کنن، هرچند ممکنه برای کارهایی مثل وب‌گردی خیلی روون و ایده‌آل نباشن، اما کار راه‌اندازن.

پس قطعات کنترلیش باید خیلی دقیق کار کنن و طول عمر بالایی داشته باشن.

وقتی به زیر جوی‌استیک‌ها و دکمه‌های تریگر (ماشه‌ها) نگاه می‌کنی، پتانسیومترهای کوچیک و نارنجی‌رنگ خودنمایی می‌کنن. این قطعات وظیفه دارن جهت حرکت‌های شما رو با دقت بالا ثبت کنن.

حالا پیچ‌های روی بورد جوی‌استیک رو باز می‌کنیم تا بتونیم این قطعات حساس و جذاب رو از نزدیک‌تر و با جزئیات بیشتر بررسی کنیم.

با چرخوندن و حرکت دادن جوی‌استیک، می‌تونی عملکرد مکانیکی این پتانسیومترها رو به وضوح ببینی.

شاید بپرسی پتانسیومتر اصلا چیه و چیکار می‌کنه؟ سؤال خیلی خوبیه و جوابش تو عملکرد گیمینگ حیاتیه.

پتانسیومتر در واقع یه نوع مقاومت متغیره که چند تا پایه داره و می‌تونه ولتاژ رو تقسیم و تنظیم کنه. وقتی شما جوی‌استیک رو تکون می‌دی، این حرکت فیزیکی باعث تغییر مقاومت پتانسیومتر میشه. سیستم هم با اندازه‌گیری ولتاژ عبوری از هر پتانسیومتر، متوجه میشه که دسته رو دقیقا تو چه زاویه‌ای و روی کدوم محور (X و Y) حرکت دادی و موقعیتش رو تشخیص میده.

حالا نوبت به دکمه‌های اصلی یعنی A، B، X، Y و کلیدهای جهت‌نما (D-pad) می‌رسه که باید از روی شاسی آزاد بشن. بوردی که این دکمه‌ها روش سوار شدن، وظیفه پردازش دستورات این کلیدهای اصلی و پنج تا کلید کنترلی دیگه رو بر عهده داره.

خبر خوب اینه که طراحی ماژولار این بخش بهمون اجازه میده اگه دکمه‌ها در اثر بازی زیاد و فشار، خراب شدن، بتونیم بورد اون‌ها رو جداگانه و بدون دردسر عوض کنیم. روی این بورد چند تا آیسی مهم وجود داره که بیایم باهاشون آشنا بشیم:

← آیسی کنترلر USB 2.0 مدل Infineon CY7C64345

← میکروفون MEMS ساخت شرکت STMicroelectronics

← سنسور اثر هال (Hall Sensor) مدل ABLIC S-5712ANDL1

← آیسی اینورتر Nexperia 74AUP1G14

تو قدم بعدی، اسپیکرهای استریو رو از داخل قاب جدا می‌کنیم و بیرون میاریم.

خوبی این طراحی ماژولار اینه که اگه یه روزی اسپیکرها خش‌خش کردن یا کلا از کار افتادن، تعویضشون کار سختی نیست و خیلی راحت می‌تونی یه اسپیکر جدید جاشون بندازی تا دوباره از صدای استریو لذت ببری.

همون‌طور که قبلا گفتیم، این اسپیکرها با توجه به سایز کوچیکشون، بیس و کیفیت صدای خیلی خوبی رو برای بازی کردن فراهم می‌کنن و اصلا ناامیدت نمی‌کنن. کنار این بخش‌ها، چشممون به یه آهنربای کوچیک هم خورد که تو بدنه جاسازی شده.

این آهنربا احتمالا دو تا وظیفه مهم داره؛ یا کمک می‌کنه که صفحه موقع بسته شدن محکم سر جاش چفت بشه، یا به عنوان یه سنسور عمل می‌کنه تا وقتی در کنسول رو می‌بندی، به صفحه‌نمایش دستور خاموش شدن بده؛ شاید هم هر دو کار رو با هم انجام می‌ده!

دوباره برمی‌گردیم سراغ بدنه اصلی و درپوش پلاستیکی دریچه ورودی هوا رو از روی دستگاه جدا می‌کنیم. این قطعه هم طوری طراحی شده که شاید تو بازار قطعاتی با رنگ‌های مختلف براش پیدا بشه تا بتونی ظاهر کنسول رو شخصی‌سازی کنی.

متأسفانه کانکتورهای آنتن فعلا زیر یه فریم فلزی (میدفریم) گیر افتادن و دسترسی بهشون سخته. ولی با استفاده از اسپاجر، می‌تونیم حداقل آنتن جلویی رو از روی باتری آزاد کنیم تا مسیر برای مراحل بعدی کمی بازتر بشه.

انویدیا شیلد به داشتن یه باتری با شارژدهی فوق‌العاده طولانی معروفه. بعد از کمی سر و کله زدن با اتصالات، بالاخره موفق میشیم باتری سه‌سلولی Sanyo رو که مسئول این شارژدهی عالیه، بیرون بیاریم. این باتری از نوع لیتیوم-یون با ولتاژ 3.7 ولت و ظرفیت عظیم 7350 میلی‌آمپر ساعته (مدل 131907887). با این حجم از ظرفیت باتری، کاملا منطقیه که بتونی ساعت‌ها بدون نگرانی از تموم شدن شارژ، بازی کنی.

یه بورد مدار چاپی کوچیک هم دیده میشه که سلول‌های باتری رو به هم وصل کرده؛ احتمال خیلی زیاد این بورد وظیفه کنترل مدار شارژ و مدیریت مصرف انرژی رو بر عهده داره.

دفع حرارت و خنک نگه داشتن پردازنده برای قطعات الکترونیکی از نون شب واجب‌تره. اگه فن خنک‌کننده از کار بیفته، طولی نمی‌کشه که بقیه قطعات هم به مشکل می‌خورن.

خوشبختانه تعویض فن تو این کنسول مثل آب خوردنه. هیچ پیچی برای نگه داشتن فن استفاده نشده و فقط کافیه زبانه‌های پلاستیکیش (بامپرها) رو از روی شیارهای فریم فلزی آزاد کنی تا فن کامل بیرون بیاد.

خیلی دلمون می‌خواست زودتر بریم سراغ صفحه‌نمایش، اما فریم فلزی میانی (Midframe) جلوی دست و پامون رو گرفته و کابل‌های تصویر و آنتن رو زیر خودش گیر انداخته. ما قبلا هم سر درآوردن این فریم که زیر براکت لولا گیر کرده بود مشکل داشتیم، پس باید با احتیاط و ترتیب خاصی قطعات رو باز کنیم. چند تا پیچ باقیمونده رو باز می‌کنیم و با کمی دقت، بالاخره فریم فلزی رو از داخل بدنه بیرون می‌کشیم.

حالا به کابل تصویر دسترسی پیدا می‌کنیم که روی یه بورد کانکتور خاص طراحی شده؛ یه طراحی جالب که خیلی شبیه به اتصالات مک‌بوک‌های اپل هستش.

تو تیم آیسی‌مدار، ما عاشق دو تا چیز هستیم: بهتر کردن دستگاه‌ها و آموزش تعمیرات. و البته، بررسی دقیق متریال و مواد به کار رفته تو قطعات.

باز کردن این فریم میانی فرصت خوبی بود تا جنس خاص و کیفیت ساخت بالای شاسی این کنسول رو از نزدیک لمس کنیم و متوجه بشیم انویدیا چقدر روی مقاومت حرارتی کار کرده.

بله، جنس این فریم میانی از آلیاژ منیزیم ساخته شده که هم وزن سبکی داره و هم حرارت رو فوق‌العاده خوب دفع می‌کنه.

نیازی نیست نگران داغ شدن بیش از حد دستگاه باشی، چون ترکیب فن قدرتمند و این شاسی منیزیمی، حرارت رو به بهترین شکل ممکن از قطعات حساس دور می‌کنه.

می‌رسیم به آخرین و مهم‌ترین قطعات؛ مادربرد و هیت‌سینک خنک‌کننده آخرین بخش‌هایی هستن که از بدنه خارج میشن. با بیرون آوردن مادربرد، دیگه فقط یه قاب پلاستیکی خالی باقی می‌مونه که روزی این قطعات قدرتمند رو تو خودش جا داده بود.

حواست باشه موقع برداشتن مادربرد، هیچ کابلی به زیرش وصل نمونده باشه تا موقع بلند کردن، پایه‌های کانکتورها نشکنن.

مادربرد رو که آزاد کردیم، وقتشه یه نگاه دقیق به تراشه‌های اصلی و بازیکن‌های کلیدی روی اون بندازیم:

← پردازنده موبایلی چهار هسته‌ای Nvidia T40T-A2

← حافظه ذخیره‌سازی eMMC ساخت شرکت سامسونگ

← چهار عدد آیسی رم 512 مگابایتی SK Hynix (مجموعا 2 گیگابایت رم DDR3)

← تراشه مدیریت انرژی و توان Texas Instruments TPS65913

ماژول وایرلس و وای‌فای AzureWave AW-AH691

سنسور شتاب‌سنج و ژیروسکوپ 6 محوره InvenSense

← آیسی شارژر باتری USB-OTG از برند Texas Instruments

حالا مادربرد رو برمی‌گردونیم تا تراشه‌هایی که اون طرف بورد نشستن رو هم بررسی کنیم:

← آیسی مبدل Buck-Boost ساخت Texas Instruments

← کنترلر کاهنده ولتاژ برای پردازنده‌های سری T40 تگرا از Texas Instruments

← تراشه مانیتورینگ ولتاژ و جریان، بازم از برند Texas Instruments

← دو عدد آیسی رم 512 مگابایتی SK Hynix (بخش دوم همون رم 2 گیگابایتی)

آمپلی‌فایر صوتی کلاس D مدل TFA9887 ساخت NXP

تراشه گیرنده GPS از شرکت Broadcom

← کدک صوتی Realtek ALC5639 برای پردازش صدای خروجی

هنوز چند تا تراشه مهم دیگه روی بورد باقی مونده که باید بشناسیمشون:

← آیسی نشانگر وضعیت باتری مدل Maxim MAX17048

← سنسور نظارت بر دما مدل ON Semiconductor NCT72C

← درایور ال‌ای‌دی سفید رنگ Texas Instruments TPS61161A

← درایور گیت نیم‌پل مدل TPS51604 ساخت Texas Instruments

سوییچ‌های توزیع برق و توان مدل APL3510F و TPS22908

بافر تکی Texas Instruments SN74LVC1G126

← محافظ‌های تخلیه الکترواستاتیک (ESD) مدل ESD7004 و MG2040 از ON Semiconductor

می‌رسیم به قسمت نمادین دستگاه؛ یه قاب نقره‌ای رنگ که دقیقا مثل یه سپر (Shield) روی کنسول قرار گرفته! این سپر نقره‌ای یه قطعه جداگانه‌ست که با استفاده از آهنربا روی بدنه چفت میشه و درآوردنش خیلی راحته.

این قابلیت جدا شدن راحت، بهت اجازه میده بتونی ظاهر کنسول رو شخصی‌سازی کنی و روش برچسب، رنگ یا طرح‌های دلخواهت رو پیاده کنی.

جالب اینجاست که اسم دستگاه (Shield به معنی سپر) کاملا با این قطعه همخونی داره. این نشون میده طراحی ظاهری و نام‌گذاری این گجت کاملا هوشمندانه و هدفمند بوده.

در نهایت، با استفاده از یه اسپاجر و حدود ده دقیقه حوصله به خرج دادن، چسب‌های نگه‌دارنده پنل نمایشگر رو باز می‌کنیم تا صفحه‌نمایش هم از قابش جدا بشه. وقتی قاب رو کنار می‌زنیم، چند تا آنتن، یه دونه آیسی کنترلر و کابل تصویر رو می‌بینیم که پشت پنل نمایشگر جا خوش کردن.

مشخصات قطعات این بخش هم به این ترتیبه:

← پنل نمایشگر مدل LH500W1-SD03 ساخت ال‌جی (LG Display)

← کنترلر تاچ‌اسکرین مدل RM31100 از شرکت Raydium

← و البته چند تا نوشته و مارک دیگه که خیلی خوانا و قابل تشخیص نیستن!

به پایان کالبدشکافی انویدیا شیلد رسیدیم! این دستگاه به خاطر طراحی ماژولار تو بخش‌های فن و دکمه‌ها نمره قبولی می‌گیره، اما باز کردن بدنه و رسیدن به قطعات اصلیش قلق‌های خاص خودش رو داره. امیدوارم از این بررسی تخصصی تو تیم آیسی‌مدار لذت برده باشی و دیدن معماری داخلی این کنسول برات جذاب بوده باشه. اگه دوستای گیمر داری که عاشق سخت‌افزارن، حتما لینک این مقاله رو براشون بفرست تا اونا هم از دیدن داخل این هیولای کوچیک کیف کنن. موفق باشی!

← طراحی بسیار محکم و مقاوم بدنه نشون میده که این کنسول برای جابجایی‌های مداوم و استفاده تو مسافرت کاملا ایده‌آل ساخته شده.

← طراحی ماژولار قطعات کوچیک، یعنی اگه یه قطعه مثل فن یا دکمه خراب بشه، نیازی به تعویض کل بورد نیست و هزینه تعمیراتت خیلی پایین میاد.

← با این حال، طراحی به شدت متراکم قطعات داخلی باعث میشه باز و بسته کردن دستگاه بعد از تعمیر، نیاز به دقت و مهارت بالایی داشته باشه.

← لولاها استحکام خوبی دارن، اما استفاده از چسب قوی زیر نمایشگر، تعویض صفحه رو به یه کار ریسکی و زمان‌بر تبدیل کرده.

← دسترسی به باتری اصلا راحت نیست و برای تعویضش باید کلی قطعه رو باز کنی که این یه نقطه ضعف بزرگ تو تعمیرپذیری این گجت به حساب میاد.