کالبدشکافی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

کالبدشکافی نینتندو وی یو (Wii U)؛ نگاهی به درون کنسول و گیم‌پد

کنسول و گیمینگ
۰ نظر
۹۹ نفر
کد ۳۹۲۳

نینتندو همیشه با ایده‌های عجیب و خلاقانه‌ش دنیای گیم رو غافلگیر می‌کنه و کنسول Wii U هم با اون گیم‌پد صفحه‌نمایش‌دار بزرگش از این قاعده مستثنی نیست. ترکیب یه کنسول خانگی با یه کنترلر که خودش شبیه یه تبلت کامله، از نظر مهندسی به شدت جای بحث داره. تو این کالبدشکافی اختصاصی از "آیسی‌مدار"، قراره هم دل و روده‌ی خود کنسول رو بیرون بریزیم و هم ببینیم تو اون گیم‌پد غول‌پیکر چه خبره.

این دستگاه به خاطر داشتن دو بخش مجزا (کنسول و کنترلر)، قطعات و پیچیدگی‌های خاص خودش رو داره. نکته ایمنی مهمی که باید قبل از شروع بهش دقت کنی، وجود کابل‌های فلت ظریف و گیره‌های پلاستیکی تو بخش گیم‌پده که اگه با خشونت باز بشن، خیلی راحت می‌شکنن یا پاره می‌شن. پس ابزارها رو آماده کن تا بریم ببینیم مهندس‌های نینتندو این بار چه شاهکاری خلق کردن!

ابزارهای موردنیاز

هیتر یا سشوار صنعتی پیچ‌گوشتی چهارسو #00 اسپاجر پیچ‌گوشتی سه‌پر Y1 پنس

مرحله ۱

مرحله

قبل از اینکه دست به آچار بشیم، بیایم مشخصات سخت‌افزاری این کنسول رو روی کاغذ مرور کنیم تا بدونیم دقیقا با چه دستگاهی طرفیم:

پردازنده چند هسته‌ای مبتنی بر معماری IBM Power

پردازنده گرافیکی اچ‌دی (HD) مبتنی بر معماری AMD Radeon

حافظه داخلی 8 یا 32 گیگابایتی با پشتیبانی از هارد و فلش USB اکسترنال

صفحه‌نمایش 6.2 اینچی LCD لمسی روی گیم‌پد با رزولوشن 854 در 480 پیکسل، مجهز به کنترل حرکتی و دوربین جلو

تکنولوژی ارتباط نزدیک یا همون NFC

مرحله ۲

مرحله

حالا بیایم یه نگاهی به پورت‌ها و درگاه‌های خروجی دستگاه بندازیم:

شکاف ورود دیسک بازی

دکمه همگام‌سازی یا Sync

درگاه کارت حافظه SD

چهار عدد پورت USB 2.0

درگاه خروجی HDMI

پورت خروجی تصویر چندکاره AV

کانکتور مخصوص اتصال سنسور بار (Sensor Bar)

مرحله ۳

مرحله

تو همون نگاه اول، یه درپوش کوچیک توجه‌مون رو جلب می‌کنه. فکر می‌کنی زیرش چیه؟ زیر این درپوش، باتری سکه‌ای CMOS دستگاه قایم شده که وظیفه‌ش حفظ تنظیمات پایه و تاریخ کنسوله.

مثل خیلی از دستگاه‌های دیگه، نینتندو هم پیچ‌های اصلی قاب رو زیر برچسب‌ها مخفی کرده. با برداشتن برچسب‌ها و چرخوندن پیچ‌گوشتی، قاب بالایی به راحتی آزاد می‌شه. برای پروژه‌هایی مثل این، داشتن ابزار مناسب نصف مسیره؛ پس حتما پیچ‌گوشتی‌های استانداردی روی میزت داشته باش.

مرحله ۴

مرحله

با برداشتن قاب بالایی، نمای کلی از قطعات داخلی کنسول نمایان می‌شه. تو همون نگاه اول، ابعاد درایو نوری و هیت‌سینک (خنک‌کننده) واقعا خودنمایی می‌کنن. این دو قطعه بخش خیلی بزرگی از فضای داخلی رو اشغال کردن و نسبت به نسل قبلی یعنی نینتندو Wii، به وضوح بزرگ‌تر و حجیم‌تر شدن.

مرحله ۵

مرحله

تا اینجای کار طراحی داخلی خیلی پیچیده به نظر نمی‌رسه، اما تعداد پیچ‌ها واقعا زیاده. خوشبختانه هیچ چسبی برای اتصال قطعات قاب استفاده نشده، اما برای اینکه این همه پیچ چهارسو و سه‌پر (Tri-point) گم نشن، حتما به یه پد مگنت‌دار نیاز پیدا می‌کنی. بعد از باز کردن یه سری پیچ دیگه، پنل جلویی کنسول هم خیلی راحت از جاش درمیاد.

مرحله ۶

مرحله

این درایو نوری حسابی سنگین به نظر می‌رسه و ابعادش هم از درایوهای معمولی بزرگ‌تره. وقتی روی ترازو گذاشتیمش، چه عددی دیدیم؟ 424.2 گرم! این یعنی درایو نوری به تنهایی تقریبا یک‌سوم از وزن 1.5 کیلوگرمی کل کنسول رو به خودش اختصاص داده.

دلیل این ابعاد بزرگ می‌تونه وجود یه مادربرد وسیع در زیرش باشه که فضای کافی رو برای قرار دادن یه درایو حجیم‌تر فراهم کرده.

استفاده از یه درایو نوری بزرگ‌تر و زمخت‌تر می‌تونه مزایایی مثل کاهش هزینه‌های تولید، عملکرد بی‌صدا‌تر یا حتی افزایش طول عمر رو نسبت به درایوهای باریک (Slim) به همراه داشته باشه.

مرحله ۷

مرحله

برخلاف کنسول‌های دیگه که محدودیت فضا دارن و همه‌چیز کیپ تا کیپ چیده شده، آنتن‌های Wii U خیلی آزادانه داخل قاب قرار گرفتن و فقط با یه تیکه چسب سر جاشون محکم شدن.

کاملا مشخصه که مهندس‌های نینتندو اینجا هیچ دغدغه‌ای برای ساختن یه جعبه فوق‌کوچیک نداشتن؛ برای همین نیازی ندیدن که کابل‌های ظریف آنتن رو تو مسیرهای خیلی پیچیده و تنگ مسیریابی کنن.

مرحله ۸

مرحله

قطعات بعدی که از دستگاه خارج می‌شن، فن خنک‌کننده و هیت‌سینک هستن. طراح‌های نینتندو متوجه شدن که برای دفع حرارت تراشه‌های جدید که تقریبا سه برابر نسل قبلی گرما تولید می‌کنن، به یه فن و هیت‌سینک خیلی بزرگ‌تر نیاز دارن.

با برداشتن سیستم خنک‌کننده، به پردازنده مرکزی (CPU) و گرافیکی (GPU) نزدیک‌تر می‌شیم که در قالب یه ماژول یکپارچه (MCM) کنار هم قرار گرفتن و زیر پدهای حرارتی مخفی شدن. به لطف پردازنده گرافیکی ارتقایافته AMD، کنسول Wii U می‌تونه بازی‌ها رو با کیفیت HD تا رزولوشن 1080p اجرا کنه.

نینتندو واقعا راه درازی رو طی کرده؛ از اون روزهایی که گرافیک ماریو در حد چند تا پیکسل ساده بود، تا الان که این پردازنده‌های قدرتمند رو تو دستگاهش استفاده می‌کنه.

مرحله ۹

مرحله

بالاخره به مادربرد رسیدیم. این برد تمام سطح مقطع پایینی کنسول رو پوشونده و احتمالا ابعاد کلی دستگاه هم بر اساس اندازه همین مادربرد طراحی شده. با بررسی قسمت پشتی مادربرد، سه تا ماژول ارتباط بی‌سیم مجزا پیدا می‌کنیم که در قدم بعدی قراره بازشون کنیم.

مرحله ۱۰

مرحله

حالا که ماژول‌های بی‌سیم رو جدا کردیم، بیایم ببینیم دقیقا چه قطعاتی هستن:

ماژول شبکه بی‌سیم (Wi-Fi) ساخت Broadcom

ماژول شبکه بی‌سیم Broadcom BCM43362KUB6 با پشتیبانی از استاندارد 802.11n

ماژول بلوتوث نسخه 4.0 ساخت شرکت Broadcom

مرحله ۱۱

مرحله

شیلدهای فلزی محافظ رو برداشتیم! با کمی حرارت دادن توسط هیتر، برای اولین بار چشممون به CPU و GPU می‌افته که با حجم زیادی از خمیر سیلیکون پوشیده شدن.

پردازنده گرافیکی (GPU) مبتنی بر معماری AMD Radeon.

پردازنده مرکزی (CPU) چند هسته‌ای مبتنی بر معماری IBM Power.

قرار دادن این دو تراشه تو نزدیک‌ترین فاصله ممکن نسبت به هم، یه ترفند مهندسی برای کاهش تأخیر در انتقال داده‌ها (Latency) و پایین آوردن مصرف انرژی بوده.

مرحله ۱۲

مرحله

بیایم نگاهی به بقیه آیسی‌های مهم روی مادربرد بندازیم:

کنترلر خروجی تصویر HDMI ساخت Panasonic با شماره مدل MN864718

حافظه فلش 8 گیگابایتی NAND (eMMC) و کنترلر حافظه ساخت Samsung

حافظه رم 4 گیگابیتی DDR3L SDRAM ساخت Micron (شماره مدل MT41K256M16HA-125). روی برد 4 عدد از این چیپ‌ها قرار داره که مجموعا 16 گیگابیت یا 2 گیگابایت رم رو تشکیل می‌دن.

تراشه DRH-WUP 811309G31

آیسی Fairchild DC4AY

تراشه SMC 1224EE402

حافظه فلش 4 گیگابیتی (معادل 512 مگابایت) از نوع NAND ساخت Samsung

مرحله ۱۳

مرحله

حالا وقت یه کالبدشکافی اضافه‌ست! چرا کار رو همین‌جا تموم کنیم وقتی هنوز یه سخت‌افزار جذاب دیگه یعنی همون گیم‌پد معروف Wii U روی میزمون مونده؟

با یه پیچ‌گوشتی چهارسوی #00 ساده، درپوش محفظه باتری گیم‌پد باز می‌شه. این باتری شارژی با ولتاژ 3.7 ولت و ظرفیت 1500 میلی‌آمپر ساعت، فقط می‌تونه انرژی لازم برای 3 تا 5 ساعت بازی رو تأمین کنه، اما به راحتی با شارژر دیواری مخصوصش شارژ می‌شه.

خبر خوب برای گیمرهایی که می‌خوان بیشتر بازی کنن اینه که تو محفظه باتری فضای خالی زیادی وجود داره؛ یعنی می‌تونی به راحتی یه باتری با ظرفیت بالاتر رو جایگزینش کنی.

مرحله ۱۴

مرحله

نینتندو سعی کرده پیچ‌های قاب گیم‌پد رو هم زیر برچسب‌های مربعی‌شکل مخفی کنه، اما پیدا کردنشون برای ما کاری نداره. تعداد زیادی پیچ سه‌پر (Tri-point) دور تا دور قاب قرار گرفتن. بعضی از این پیچ‌ها خیلی تو عمق هستن و برای باز کردنشون مجبور شدیم از یه رابط بلندکننده برای پیچ‌گوشتی استفاده کنیم تا دسترسی راحت‌تر بشه.

مرحله ۱۵

مرحله

قاب پشتی گیم‌پد رو برداشتیم تا دل و روده‌ش بیرون بریزه. طراحی این کنترلر بزرگ کاملا حساب‌شده بوده تا هم صفحه‌نمایش و دکمه‌ها رو تو خودش جا بده و هم فضای کافی برای مدارها داشته باشه.

جالبه بدونی نینتندو داخل این کنترلر بزرگ، فضای خالی زیادی جا گذاشته؛ به نظر می‌رسه بزرگ بودن ابعاد دسته بیشتر برای ارگونومی و راحت تو دست نشستن بوده تا نیاز به جا دادن قطعات.

مرحله ۱۶

مرحله

دکمه‌های شانه‌ای (Shoulder Buttons) یا همون ماشه‌ها هم به راحتی از جای خودشون خارج می‌شن. دیدن دکمه‌های قرمز همیشه حس خوبی به آدم می‌ده!

از فریم داخلی گرفته تا خود دکمه‌ها، همه‌چیز تو این گیم‌پد از پلاستیک ساخته شده. این متریال باعث شده تا گیم‌پد با وجود ابعاد بزرگش، وزن سبکی داشته باشه و در برابر ضربه‌های احتمالی کودکان هم مقاومت خوبی نشون بده.

مرحله ۱۷

مرحله

فقط یه کانکتور ساده ZIF بین ما و برد دکمه‌های پایینی فاصله انداخته. برد دکمه‌های پایینی محل دکمه‌های کنترل تلویزیون و پاور است. با اینکه دو تا از مهم‌ترین دکمه‌ها روی این برد هستن، آیسی مشخصی روش دیده نمی‌شه.

مرحله ۱۸

مرحله

محفظه قرارگیری دکمه‌ها توسط کابل‌های فلت آبی‌رنگ و سوییچ‌های مربوط به دکمه‌های ABXY احاطه شده. با برداشتن این محفظه، به اولین آنالوگ استیک (جوی‌استیک) دستگاه می‌رسیم که به راحتی قابل جدا شدنه.

مرحله ۱۹

مرحله

قطعات یکی‌یکی دارن باز می‌شن. حالا نوبت به اسپیکرهای استریوی گیم‌پد می‌رسه. راستش رو بخوای، کمی ناامید شدیم که نینتندو از این همه فضای خالی داخل گیم‌پد برای قرار دادن اسپیکرهای بزرگ‌تر و باکیفیت‌تر استفاده نکرده.

مرحله ۲۰

مرحله

حالا نوبت خالی کردن کلیدهای روی قاب جلوییه. دکمه‌های لاستیکی D-pad (کلیدهای جهت‌نما)، Start/Select، پاور، TV و دکمه Home خیلی راحت از قاب جلویی بیرون می‌ریزن.

مجزا بودن کلیدها از همدیگه یه خبر عالی برای گیمرهاییه که عادت دارن دکمه‌ها رو محکم فشار بدن؛ چون در صورت خرابی، تعویض هر کدوم از این پدهای لاستیکی خیلی سریع و کم‌هزینه انجام می‌شه.

مرحله ۲۱

مرحله

با جدا کردن ماژول و آنتن NFC، ارتباطات نزدیک این کنترلر هم قطع می‌شه. شاید بپرسی این ماژول موقع عرضه کنسول چه کاربردی داشت؟ در واقع هیچ کاربردی! روزهای اول عرضه، این قطعه عملا بلااستفاده بود.

اما بعدها نینتندو از این تکنولوژی برای لود کردن دیتای بازی‌ها یا وارد کردن کاراکترهای جدید از طریق مجسمه‌های هوشمندش استفاده کرد. روی این برد NFC، دو تا آیسی مهم وجود داره:

کنترلر NFC مدل BCM20792 KMLG ساخت Broadcom

نوسان‌ساز کریستالی T130 MsEU

مرحله ۲۲

مرحله

بیرون کشیدن این سومین ماژول ارتباط بی‌سیم با آنتن دوگانه دیگه داره برامون به یه کار تکراری تبدیل می‌شه!

پردازش این برد توسط تراشه BCM4319XKUBG ساخت Broadcom انجام می‌شه.

به احتمال خیلی زیاد این ماژول بخشی از همون سیستمیه که نینتندو و Broadcom به صورت مشترک طراحی کردن تا بتونن تصویر و دیتا رو بدون افت کیفیت و به صورت بی‌سیم بین کنسول و گیم‌پد استریم کنن.

مرحله ۲۳

مرحله

مادربرد گیم‌پد بدون هیچ دردسر خاصی از روی قاب جلویی بلند می‌شه و بیرون میاد.

مرحله ۲۴

مرحله

نمای جلویی مادربرد گیم‌پد:

آیسی STMicroelectronics UIC-WUP MCE GH226

تراشه STMicroelectronics MSA3D 01F

کنترلر صفحه‌نمایش لمسی با ولتاژ پایین ساخت Texas Instruments

مرحله ۲۵

مرحله

نمای پشتی مادربرد گیم‌پد:

ژیروسکوپ ITG-3280 ساخت InvenSense

حافظه فلش سریال 256 مگابیتی ساخت Micron

تراشه DRC-WUP 811309J31 1217LU603

مبدل صوتی AIC3012 ساخت Texas Instruments

آیسی 1010007 از Texas Instruments

مرحله ۲۶

مرحله

فقط چند تا قطعه کوچیک مونده تا بتونیم صفحه‌نمایش لمسی 6.2 اینچی رو کاملا آزاد کنیم. اول آنتن‌های دوگانه‌ای که وظیفه انتقال سیگنال از گیم‌پد به کنسول رو دارن، جدا می‌کنیم. میکروفون و اسپیکر دوم هم که زیر مادربرد گیر کرده بودن، حالا خیلی راحت از جاشون درمیان.

مرحله ۲۷

مرحله

تو این مرحله بازم با یه قطعه پلاستیکی بزرگ روبه‌رو می‌شیم. براکت یا همون شاسی نگهدارنده که بین صفحه‌نمایش و بقیه قطعات داخلی قرار گرفته، فقط با چند تا پیچ چهارسوی #00 ساده بسته شده. این یعنی تعمیرپذیری این بخش واقعا عالیه!

مرحله ۲۸

مرحله

تو این مرحله شاهد یه برد بزرگ برای طرفداران تعمیرات هستیم؛ مجموعه صفحه‌نمایش بدون هیچ مقاومتی و بدون وجود حتی یه قطره چسب، از قاب جلویی جدا می‌شه.

البته یه نکته منفی هم وجود داره؛ پنل LCD و لایه لمسی (Digitizer) به هم پرس شدن (Fused). خب تو طراحی همیشه یه چیزایی رو به دست میاریم و یه چیزایی رو از دست می‌دیم! روی این مجموعه صفحه‌نمایش، شناسه NB-F9C AE1 013 نوشته شده.

مرحله ۲۹

مرحله

این کالبدشکافی طولانی و هیجان‌انگیز هم به پایان رسید. حالا وقتشه که به تعمیرپذیری این مجموعه یه امتیاز بدیم!

مرحله ۳۰

جمع‌بندی

امتیاز تعمیرپذیری نینتندو Wii U: ***8 از 10*** (امتیاز 10 یعنی راحت‌ترین حالت تعمیر):

هیچ‌کدوم از قطعات، حتی مجموعه صفحه‌نمایش روی گیم‌پد، با چسب به بدنه متصل نشدن.

بیشتر قطعات هم تو خود کنسول و هم تو گیم‌پد به صورت ماژولار طراحی شدن و نیازی نیست برای تعویضشون کل مادربرد رو عوض کنی.

باتری گیم‌پد خیلی راحت در دسترس قرار داره و تعویضش بی‌دردسره.

بعد از باز کردن پیچ‌های سه‌پر قاب بالایی، برای باز کردن دستگاه نیاز به فشار و اهرم کردن زیادی نیست.

بعضی از پیچ‌های قاب گیم‌پد خیلی عمیق هستن و برای باز کردنشون حتما به یه پیچ‌گوشتی بلند یا رابط نیاز داری.

استفاده از پیچ‌های امنیتی سه‌پر (Tri-point) نشون می‌ده که نینتندو دوست نداره کاربرهای عادی به راحتی دستگاه رو باز کنن.

پرس بودن پنل LCD و لایه تاچ روی گیم‌پد، باعث می‌شه در صورت خرابی هر کدوم، مجبور بشی کل مجموعه رو با هزینه بالاتری تعویض کنی. مرسی که تو این کالبدشکافی طولانی همراه تیم "آیسی‌مدار" بودی. اگه از این سبک مطالب خوشت میاد، حتما لینک این صفحه رو برای دوستای گیمرت بفرست تا اون‌ها هم ببینن داخل این کنسول جذاب چه خبره!

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!